Ameliorations apportees A la mesure de latemperature de surface de l'ocean par l'utilisationd'un radiometre infrarouge polarisant

P. Lecomte, P. Y. Deschamps et J. C. Vanhoutte

When the water surface temperature is measured with an infrared radiometer (8-13 um), there is an errordue to reflection on the water surface which is about 0.5°C and depends on sky radiance. This reflectionerror can be divided by more than four if the infrared radiometer is fitted with a polarizer and sights thewater surface at Brewsterian incidence. Two successive measurements give an estimate of this error, thefirst one with the polarizer axis parallel to the incidence plane and the other one with this axis perpen-dicular to it. Experiments have been performed on a laboratory water tank to check that point. The re-sults are little modified by taking into account the surface roughness induced by wind.

Introduction

Un radiometre place devant un corps noir recoitun rayonnement fonction seulement de la tempe-rature de ce corps. De cette mesure de rayonne-ment, les lois du corps noir permettent de dduireimmediatement sa temperature.

Dans notre probleme qui est la mesure radiom&trique de la temperature de surface de l'ocean, unedifficulte apparait due au fait que l'eau n'est pas uncorps noir parfait et des corrections doivent etre in-troduites pour dduire la temp6rature relle de lasurface partir de la "temperature apparente" me-suree au radiometre. Nous consid~rerons ici le casout le radiometre est faible distance de la source etou on peut ngliger l'influence de l'absorption de'atmosphere. Dans ce cas, le rayonnement regu par

l'appareil est le rayonnement provenant directementde la source auquel on doit ajouter le rayonnementdu ciel reflechi par la source. Une mesure de temp&rature implique alors la connaissance de Ex, mis-sivite monochromatique de l'eau, et de IS, lumi-nance monochromatique du ciel, pour toute la bandespectrale de sensibilite du radiometre.

Dans le domaine visible pour une surface d'eauplane, une m6thode tres simple consisterait ef-fectuer les mesures sous l'incidence brewsterienne enajoutant un polariseur devant le dtecteur. Cepolariseur, oriente de telle sorte qu'il ne laisse passerque la vibration dans le plan d'incidence, elimineraitcompletement le terme rflechi et donnerait a E, la

The authors are with Laboratoire d'Oceanographie Physique duMuseum, Paris, and Laboratoire d'Optique Atmospherique del'Universite des Sciences et des Techniques de Lille 1, B.P. 36,59650 Villeneuve d'Ascq, France.

Received 19 January 1973.

valeur 1. Dans ce cas, la mesure radiometrique don-nerait directement la temperature de la sourcecomme pour un corps noir.

En ralite le probleme est plus complexe car (1)les mesures radiometriques sont effectuees non pasdans le visible mais dans l'infrarouge, gneralemententre 8 et 13,6 microns, domaine correspondant a lafenetre de transparence atmosph6rique et au maxi-mum d'energie du corps noir a la temperature am-biante. A de telles longueurs d'onde, l'indice del'eau est complexe et l'incidence brewsterienne necorrespond pas une extinction totale de la vibra-tion transversale; de plus l'angle de Brewster d6pendun peu de la longueur d'onde dans la bande consid6-ree. (2) La mer n'est pas parfaitement plane et ilfaut tenir compte de l'influence des vagues sur lecoefficient de reflexion.

Nous allons maintenant dans une premibre partierappeler le principe de la mesure de la temperaturede la surface de l'eau au moyen d'un radiometre et lecalcul de la correction de rflexion, puis nous mon-trerons dans une deuxibme partie comment 'emploid'un polariseur permet d'ameliorer la mesure, nouscalculerons le facteur d'amelioration pour une merplane et nous donnerons les premiers rsultats expe-rimentaux. Et enfin, dans une troisibme partie,nous calculerons le facteur d'amelioration pour unesurface de mer agitee sous l'effet du vent.

1. Principe de la mesure radiometrique de latemperature de surface de l'ocean

Un radiomatre est gneralement talonn enmesurant le rayonnement I emis par un corps noir ala temperature T dans un domaine spectral o lafonction filtre du radiometre est TA. Nous appelle-rons I( T) la luminance monochromatique nerg&.tique du corps noir a la temperature T

September 1973 / Vol. 12, No. 9 / APPLIED OPTICS 2115

fITAIA(T)d. (1)

La mer est un corps noir imparfait et a uneemissivite EX (i) et un coefficient de rflexion r (i) = 1- Ex (i). Le rayonnement mis par l'eau la tempe-rature T et dans la direction d'observation i est enrealite:

I'x(T) = ex(i)Ix(T) + [1 - E(i)]Is(j), (2)

= Ix(T) - [1 - Ex(i)[Ix(T) -= I(T) - rX(i)[IA(T) - I(i)], (3)

O I (i) est la luminance energetique monochroma-tique du rayonnement mis par le ciel et recu a lasurface de la mer.

Le rayonnement recu par l'appareil est donc:

I'(T) = I(T) - f Txrx(i)[I(T) - 1A8(i)]dX (4)

La mesure de I' (T) conduit en se rapportant a l'&talonnage effectue a l'aide d'un corps noir, unetemperature radiometrique apparente de l'eau Traddefinie par I' (T) = I (Trad). L'erreur est ATrad =

Trad - T. En utilisant un developpement limit auler ordre au voisinage de T, on obtient:

I'(T) - 1(T) = I(Trad) - I(T)= (Trad - T)[dI(T)/dT] = ATref(i)f TA

x [dIA(T)/dT]dX.

II. Utilisation d'un radiometre polarisant pourune mer plate

A. Principe

Nous supposerons le rayonnement du ciel non po-larise. Si un radiometre muni d'un polariseur vise lasurface plane de l'eau sous un angle i, toutes les6quations tablies dans le paragraphe pr6cedent res-tent valables en dcomposant la vibration en sesdeux composantes parallile et perpendiculaire auplan d'incidence pour lesquelles le coefficient de re-flexion est respectivement r, et rr. Si nous suppo-sons le polariseur parfait ne transmettant que la vi-bration dans le plan d'incidence, l'erreur sur la me-sure est:

f -rrxi(i)[1A(T) - 1x,(i)]dXATreft(i) = (7)

fJ T[IdA(T)/ dT]

On peut alors dfinir un facteur de diminution d'er-reur qui sera

Fi)=AT~f'(i)F~i) = /iTref(O)

oct ATref (0) est l'erreur sur la mesure commise lors-que le radiometre non polarisant vise l'eau sous uneincidence normale:

F,(i) =(5)

fJ TxrXi(i)[Ix(T) - I(i)]dXf -rxrx(0)[Ix(T) - IX(°)]dX.

(8)

En comparant (4) et (5),

ATref(i) =I Txrx(i)[Ix(T) - I\ 8(i)]dX

I

L'erreur due la rflexion a ete etudiee de faponsystematique pour les mesures effectuees en Mediterrane sur la Bouee Laboratoire du C.N.E.X.O.(ref. 1). L'ordre de grandeur de Tref(0) est de0,5°C sous une incidence voisine de la normale, dansle cas d'un ciel clair et pour une temperature de l'airpeu differente de la temperature de l'eau. On con-,coit que la connaissance de LATref(i) soit indispen-sable pour determiner la temperature de la surface-de l'eau de facon precise. La connaissance deA Tref (i) qui revient a la mesure de

AW = fTxr(ifIA(T) - I(i)]dA

exige une mesure annexe de IA (T) - AS (i); cettemesure doit tre effectuee a l'aide d'un radiometreauxiliaire qui mesure la difference entre le rayonne-ment mis par 'eau et le rayonnement mis par leciel. I1 serait tres interessant d'annuler ou tout aumoins de rduire ATref. C'est ce que l'emploi d'unpolariseur va permettre.

B. R6sultats

Nous avons effectue le calcul de F (i) pour unesurface d'eau plane, en considerant le cas d'un ra-diometre ayant une fonction filtre Tx = 1 pour 8 ,m< X < 13,6 ,um et T = 0 pour X <8 ,um et X > 13,6,im, ce qui correspond peu pres au radiometre dulaboratoire. Nous avons envisage galement le casd'une fonction filtre T = 1 pour 10,um < < 12 m,Tx = O pour < 10,um et X > 12,um.

Pour dfinir IS (i), nous avons utilise les modelesdecrits precedemment (ref. 1). Comme forme de cielfonction de l'incidence, nous avons choisi d'apres lesmesures de Sloan et al.2 et d'Oejten et al. 3 , un modelede la forme:

IA(i) = IxS(O) + [Ix(Tair) IA(0)]K(i),

dans lequel IA (Tair) est la luminance du corps noir la temperature de l'air au niveau de la mer et K (i)est donne dans le Tableau I. Dans le cas particulier

Tableau I. Coefficients de forme de ciel

i en 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

K (i) 0 0,01 0,02 0,04 0,075 0,125 0,2 0,3 0,5 1

2116 APPLIED OPTICS / Vol. 12, No. 9 / September 1973

complexe qui augmente trbs vite, et le minimum deF (i) va augmenter.

Un avantage supplementaire important du ra-diometre polarisant est qu'il permettra de s'affran-chir de l'emploi d'un radiometre auxiliaire pourevaluer le terme IA (T) - IAS (i) ncessaire pour con-naltre AT'ref (i). En effet, deux mesures successivesdu rayonnement emis par l'eau lorsque le polariseurtransmet la vibration dans le plan perpendiculaireau plan d'incidence puis lorsque le polariseur trans-met la vibration dans le plan d'incidence permettentd'evaluer le terme:

AW = f Tr[ri) - r(i)][Ix(T) - x,(i)]dX. (10)

Connaissant rl (i) et rr (i), on pourra en deduire IA(T) - IAS (i) et donc evaluer le terme

AWV = f Txrxi(i)[Ix(T) - I\ 3(i)]dX, (11)

T EAU T Al R 285K

oo 20° 30° .400 Q0C 600

Fig. 1. Facteurs de diminution d'erreur F1 (i) fonction de l'angled'incidence i pour une mer plate et un ciel clair.

oct l'air est a la meme temperature que 'eau (cas fre-quent), IA (Tair) = I (T). Dans ce cas, la formule(8) s'ecrit:

FI(i) =[1 - K(i)]f TArA(i)[IX(T) - IA(O)]dX

fJ Txr(O)[IIA(T) - IAS(O)]dX

On a effectue le calcul en sparant l'intervalle 8-13,6 ,um en quatre intervalles correspondant aux lon-gueurs d'onde 8-9, 9-10, 10-12, 12-13,6 m et enutilisant les valeurs de l'indice de l'eau deduites desmesures de Pontier.4 Les rsultats sont donnes a laFig. 1. Cette figure montre que l'erreur sur la me-sure de la temperature d'une surface d'eau parfaite-ment plane qui tait de l'ordre de 0,5°C lorsque l'ontravaillait sous une incidence normale avec un ra-diometre non polarisant est diminuee lorsque l'onutilise un radiometre polarisant. Pour une incidencede 50°, elle n'est plus que de 0,04°C. Ce gain n'estque tres lgerement augmente en rduisant la bandede sensibilite du radiometre 10-12 ,um et cettemodification semble inutile.

Au contraire, 'elargissement de la bande de sensi-bilite du c6te des grandes longueurs d'onde est eviter: dans ce domaine, l'indice de 'eau a sa partie

ce qui permettra de connaitre AT'ref (i)Inversement, mesurant AWp et 'A - IAs, on peut

en dduire rr(i) - r(i) 2 r(i). Ceci peut servir am6liorer les possibilit6s de detection des nappespolluantes.

C. Vrification experimentaleOn a voulu vrifier, en laboratoire, le principe de

la m6thode ainsi mise au point. L'appareil utilis6est un radiometre ralise au laboratoire et decrit pre-cedemment (ref. 5). On a simplement ajoute unelentille en KRS 5 entre le detecteur et le modulateurafin de focaliser le faisceau. Le champ de l'appareilest tel que la moitie de l'energie recueillie par le de-tecteur est concentree dans un cne dont l'angle ausommet est de 4. Le polariseur grille d'or estplac6 entre la lentille et le detecteur. Il est tres dif-ficile de le tourner en cours de manipulation et il aparu plus simple de faire pivoter l'appareil tout en-tier autour de son axe de visee. L'axe dtecteur-modulateur et l'axe privil6gie du polariseur restantinchanges au cours des mesures, les erreurs causeespar les propri6tes polarisantes du miroir modulateurrestent constantes.

Le radiometre vise la surface d'une cuve d'eau suf-fisamment agitee pour eviter la formation de gradi-ents superficiels. Le rayonnement rflechi a la sur-face de l'eau et p6netrant dans le radiometre ne pro-vient pas du ciel mais d'une plaque d'aluminiumpeinte en noir et maintenue une temperature con-stante au moyen de fils chauffants et d'un systemede regulation en temperature. La temperature decette plaque est d'environ 37°C alors que la temp&rature de la masse d'eau est de 15°C.

La manipulation consiste a faire viser au radiome-tre la surface de 'eau sous differentes incidences.Pour chaque incidence, on mesure successivementla temperature apparente de surface lorsque l'axeprivilegie du polariseur est dans le plan d'incidencepuis perpendiculaire ce plan. Afin de s'affranchirdes derives thermiques de l'appareil, on procade a de

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F1(i)

1

0.

____ 8<AX<13,6�LM-10<,&X<12 �LM

T EAU = 288K

CIEL #CORPSNOIRTCIEL=310K

/ATrre/i

ATref. (i)

L'angle d'ouverture de l'appareil est assez mal d6-fini. (3) L'influence de la forme de la courbe detransmission du filtre a ete neglig6e. (4) L'angle devise du radiometre est assez mal repere. (5) ATref-(0) ne peut pas etre mesur6, mais est valu6 par ex-trapolation des courbes donnant ATrref (i) et AT'ref(i) (Fig. 2), le dernier pointe tant effectue pour uneincidence de 20°.

III. Cas d'une mer non plate

A. Position du probleme

On introduit, pour traiter le cas reel de la surfacede la mer, une distribution de pentes de vagues d-finie par Cox et Munk,6 c'est-a-dire une distributiongaussienne de la forme:

o 10o ~oo oo 4oo 0 6 0

Fig. 2. Erreurs de rflexion ATrefr (i) et ATrefl (i) fonction del'angle d'incidence i mesures au radiometre polarisant.

trbs frequents etalonnages & l' aide d'un corps noir decuivre presque totalement immerge dans la cuve.La temperature de la masse de 'eau est mesur~epar une sonde de platine reliee un thermometrenumerique.

La figure 2 donne ZXT'ref (i) et A§Trref (i). La fi-gure 3 donne Fi (i). On constate que l'ameliorationest moins importante que le calcul ne le laisse sup-poser. Ceci est d principalement aux causes sui-vantes: (1) L'agitation la surface de l'eau. Cetteagitation est provoquee par le brassage necessairepour eviter la formation de gradients superficiels. Ilest videmment tres difficile de chiffrer cet effetd'agitation de surface, mais nous verrons par la suiteque 'agitation de 'eau sous l'action du vent a poureffet de dteriorer F (i). Cette d6t6rioration aug-mente avec la vitesse du vent, mais est relativementrapide pour un vent tres faible. I n'est pas drai-sonnable de penser que l'agitation de la surface de'eau contenue dans la cuve provoque une pente

moyenne de surface equivalente celle que l'on ren-contrerait dans le cas d'une mer agitee sous l'effetd'un vent ayant une vitesse de 1 ou 2 noeuds. (2)La plaque d'aluminium noircie rayonne comme uncorps noir, alors que la repartition spectrale d'un cielclair est tres diff6rente.

Si nous calculons F1 (i) dans le cas d'une surfaced'eau agit6e sous l'effet d'un vent de m.s.-', pourun ciel emettant comme un corps noir et pour un ra-diometre muni d'un filtre de transmission TA = 1pour 8 < < 13,6 gm et TA = 0 partout ailleurs,nous trouvons F (i) represente a la Fig. 3. On re-trouve alors un F1 (i) mesure tres peu different du F1(i) calcul6.

Cette verification peut tre consid6r6e comme tresvalable compte tenu que: (1) On ne connalit pas ex-actement l'influence de l'agitation de l'eau. (2)

p(z 1z,!)dzdzY = I2 exp{ ZX 2 + Zy }dzxdzy (12)

dans laquelle p (zx,zy) dzx dzy represente la probabi-lit6 de rencontrer des pentes de vagues comprisesentre zx + 1/2 dzx et zy + 1/2 dzy. La variance a2est liee a la vitesse du vent V exprimee en m.s-1 parla relation 2 = 0,003 + 5,12 10-3 V.

En coordonnees spheriques, la direction de vis~e

1-

F(i)- MEStJRE

IIS.. ____ CALCULE1;:v

1%,

1e\

0.75J

0.50.

0.25.

II

IIII

II

(I

Il

8 <AA< 13,6 M

VENT= 1M.S-1ClEL # CORPS NOIRT EAU= 288KT CIEL=310K

0 10o 200 300

I

40° 50° 60 Fig. 3. Facteurs de diminution d'erreur F1 (i) fonction de l'angle

d'incidence i.

2118 APPLIED OPTICS / Vol. 12, No. 9 / September 1973

°oC

0.6.

0.5.

0.4

0.2.

0.1

i

i

VERTICALERADIOMETRE

DIRECTIONDE REFLEXION

R1e/ Ilf

Fig. 4. Axes de reference.

du radiometre sera repr6sentee (Fig. 4) par PI (, k),la direction normale au plan de la vague sera repre-sentee par PN (, n), la direction du rayonnementvenant du ciel qui, rfl6chie par la surface est recuepar le radiometre, sera representee par PR (', k') etl'angle i = (PI, PN). Remarquons que lorsque lamer est parfaitement plane, l'angle est confonduavec l'angle i.

Dans le nouveau systeme choisi,

P(zxlzy)dzxdz = p(ft, Ok)tg0n sec260d6nd¢kn.

On peut l'interpreter comme la fraction de l'unite desurface horizontale, ayant des pentes de vagues com-prises entre les angles Hn + 1/2 d6n et n + 1/2 dkn.

I'(T) = I(T) - secOf TAx rA(i)[IX(T) - IAS(O)]

X p(O,2 , Oj)fd,dq5ndX (13)

avec / = cositg0"/cos3 06

et que ATref qui etait donn6 par la formule (6), vautmaintenant:

A~ Tref (19)

c 2 r [ ]2secSf Ir TA I r,\(i)[Ix(T) - x.,(0')]pfd6,,d0J,,dX

JTX(dIX(T) /dT)dX )0

(14)

Le calcul effectue au paragraphe prec6dent et don-nant AT'ref (i) pour un radiometre muni d'un polari-seur ne transmettant que la vibration dans le pland'incidence n'est valable que pour une mer dont lasurface serait parfaitement plane. Dans ce cas parti-culier, le plan vertical contenant l'axe privilegi dupolariseur est perpendiculaire au plan tangent a lasurface de l'eau. Ce n'est plus vrai lorsque la sur-face de la mer est agitee. Il,faut alors reprendre lescalculs en introduisant la matrice colonne formee desparametres de Stokes que nous utiliserons sous laforme (1, Ir, U, V).

Si on decompose la vibration lumineuse A eiwtsuivant deux axes perpendiculaires I et r de vecteursunitaires el et er, on obtiendra:

A = Ale + Arer (15)

= alei'0e, + areiorer = ale 1'e + are'("' )er. (16)

Les intensites des deux composantes seront:

1 = AjAl* = a, (17)

= ArAr* = a,

et on definira les deux autres parametres par:

U = AlAr* + ArAI* = 2alar cos6,

V = i(AAl* - AiA,*) = 2ala, sinb.

De meme, on introduira la matrice reflexion

(18)

(19)

(20)

0

PArPAr*

0

0

0

0

0 0 2(P*IP\r + PArPAI*) 2(PAIPX* - PrPXI)

° (PXPAr* - ,PrPAi*) +1,PrXI) 2P,\IPXr.* + PXrPXI*)

Avec ces hypotheses, on peut montrer que ' (T),rayonnement recu par l'appareil, qui etait donne parla formule (4) dans le cas d'une mer plane, vautmaintenant:

o p et Pr sont les coefficients de rflexion en ampli--tude pour la vibration parallele et pour la vibrationperpendiculaire au plan d'incidence, pl* et Pr* sontles quantites conjuguees.

Enfin, on introduira la matrice changement d'axesL (-V/) permettant de calculer les nouvelles compo-santes d'un vecteur I dans un nouveau repere ortho-norme R2 faisant un angle q4 avec le repere d'origineRj., I' = L (-0) I.

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PAlPAI*

0

rA(i) =(21)

cos2' sin2l -2sin2i 0

L(-) = sin 24 Cos241 1sin2q 0 (22)

sin 24 -sin 24 cos 24 0

0 0 0 1

Les parametres de Stokes tant additifs, la ma-trice caract6risant le rayonnement regu par le ra-diometre sera la somme de deux termes: le premierrepresentant le rayonnement emis par la mer, le se-cond, le rayonnenent provenant du ciel et reflechi parla surface de l'eau.

La matrice donnant le rayonnement emis par lamer, rapportee aux axes paralleles et perpendiculaireau plan (PI, PN, PR), est:

[1 - r(i)]I(T),

avec IA(T) =

1

O.

-IA!]-IA/2

O-

(23)

IFn p(I I

Rapportee a ce meme plan, la matrice donnant lerayonnement provenant du ciel, rflechi a la surfacede l'eau et recueilli par le radiomatre, est:

rA(i)IA5 (0', 1'),

FIs1

avec OIAS(, 1') LIA/_ °

En se ramenant aux axes paralleles et perpendicu-laire au plan vertical contenant l'axe de visee du ra-diometre (plan PI, PZ), la matrice du rayonnementregu sera:

IA' = L(-4)[1 - rA(i)IIA(T) + L(-4)rA(i) IAS(6,1k)-(25)

En integrant sur toutes les pentes de vagues, lerayonnement detecte par le radiometre sera caracte-rise par:

vAl

IAro

U"I

VA

= sec6

(24)

- (IA - IAS)(rAv COS24 + rAr sin24)]

- (IA - IA,)(rAl sin 24 + rAr cos2V,) I

J0 J (rr rA)(IA - IAS) sin 24fo 0

_ O

pf dOndo,.

0.2510<AN< 12 M

VENT= 15M.S.-1

VENT 1 .M.S .-1 …

VENT= 5M.S,-*VENT= 1M.S.-MERCALME _

e

0 10° 200 30O 40° 50° 600Fig. 5. Facteurs de diminution d'erreur FINP (0) fonction de l'an-

gle 0, pour un ciel clair et une mer agitee.

(26)

Lorsque le polariseur est place devant le d6tecteurde falcon a ne laisser passer que la vibration situ~edans le plan vertical contenant la direction de vis~edu radiometre, 'energie reQue sera:

1/ = f TAIAj'dA = sec Of TAf2 /2

X [IA - (IA - IA5)(rAl cos2 4 + rAr sin2 4)]

pf/dOndqdX. (27)

2120 APPLIED OPTICS / Vol. 12, No. 9 / September 1973

r27 f7r/2

fIwfiIIA

o Jo

X

-

L'erreur sur la mesure sera:

A'= ~sec0fTfj

X (IA - IAS)(rAl cos24 + rxr sin

2 4')

pfdOdOkdX. (28)

ce qui entrainera une erreur en temperature

AT _NPIflt =2AIA('

ref \'J rv<tA[dIA(T)/dTldX

On peut alors definir un facteur de diminution d'er-reur:

F1 P(6) = ATrefNP() / ATref(O) (30)

B. R6sultats

Nous avons effectue le calcul de FLNP () en con-siderant le cas d'un radiometre ayant une fonctionfiltre Tx = 1 pour 10 m < X < 12 Am, TA = 0 pour X <10 Am et X > 12 Am.

Les r6sultats sont donnes a la Fig. (5) qui donne lefacteur de diminution d'erreur en fonction de 'angled'inclinaison du radiometre par rapport a la verti-cale. Cette figure montre que meme dans le casd'une mer assez fortement agitee, l'erreur de r-flexion est diminu6e lorsque l'on travaille en polari-sation. Cette erreur est minimale pour un angled'environ 500 pour une mer plane, cet angle dimi-nuant tres legerement a mesure que 'agitation de lasurface de l'eau est plus importante. Cette erreur dereflexion, pour une incidence d'environ 450, est di-visee par un facteur 4 pour un vent de 5 m.s-1 parrapport au cas oct l'on travaille sans polariseur sousune incidence normale. Pour un vent de 15 m.s-1,le facteur de diminution d'erreur est d'environ 0,4.Si l'on desire que l'erreur de rflexion dpendemoins de 'etat de la mer, on peut se placer sous uneincidence de l'ordre de 35°; dans ces conditions, lefacteur de diminution d'erreur sera moins affect6 parla variation de la pente moyenne des vagues, mais ilsera un peu augmente.

Il restera donc necessaire d'introduire dans tous lescas un terme correctif

ArefNPI (0)

mais ce terme devra etre value avec d'autant moinsde precision qu'il est plus faible. On pourra le d-terminer, comme dans le cas d'une mer plate, en ef-fectuant deux mesures successives du rayonnementemis par l'eau lorsque le polariseur transmet la vi-bration dans le plan vertical, puis lorsque le polari-seur transmet la vibration dans le plan horizontal.

Conclusion

Alors que la mesure radiometrique sous incidencenormale effectuee a l'aide d'un radiometre nonpolarisant donne seulement la valeur de la temp&rature de l'eau, avec une erreur de rflexion attei-gnant dans certains cas 0,5°C, et n6cessite donc unemesure auxiliaire du rayonnement du ciel pour cor-riger cette erreur de rflexion, la mesure en lumierepolarisee sous une incidence de l'ordre de 450 fournitdeux informations. La premiere permet de connai-tre la temperature de surface de 'eau avec une er-reur par temps clair variant de 0,05°C dans le casd'une mer plate a 0,15°C pour une mer agitee par unvent de l'ordre de 10 m.sec- 1 . Ces erreurs seraientencore rduites dans le cas oct le ciel serait couvertde nuages. La seconde permet d'evaluer cette erreurde reflexion. La m6thode propos6e semble donc ap-porter une amelioration dans le domaine des tech-niques de mesures de la temperature de surface del'eau. Elle peut aussi etre appliquee a la mesure detemperature de surface de tout corps presentant despropriet6s polarisantes par reflexion.

Ce travail a fait l'objet d'une aide financiere de lapart du Centre National pour 'Exploitation desOceans.

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(9