Stage – Estimation et correction des signaux post-sismiques dans les solutions gravimétriques spatiales

Magellium Artal Group, avec ses 300 collaborateurs, est un acteur indépendant, spécialisé sur la chaîne de valorisation de la donnée de télédétection (du capteur satellite ou drone jusqu’à son utilisation dans les systèmes et les services d’observation de la terre, la cartographie et la Géointelligence) qui promeut la maîtrise des technologies spatiales, du logiciel, du traitement de signal et de la géomatique.

Dans le cadre de ses activités en observation de la Terre, Magellium intervient dans des projets et des études d’observation satellitaire mettant en œuvre des compétences scientifiques dans les domaines de la télédétection, de la physique de la mesure, des corrections atmosphériques ou des algorithmes de restitution des paramètres géophysiques.

Au sein de l’unité observation de la Terre (https://earthobservation.magellium.com/), Magellium développe également des compétences scientifiques en lien avec les laboratoires dans divers domaines applicatifs liés aux grandes problématiques du système Terre, en produisant des données et des études sur les principales variables environnementales à diverses échelles spatiales et temporelles.

Les activités conduisent le plus souvent à effectuer des traitements de données géophysiques, en extraire les principaux signaux d’intérêt pour effectuer des études en partenariat avec les laboratoires scientifiques pertinents sur ces domaines.

En particulier, une expertise forte et spécifique dans le traitement des données d’observation spatiale de la Terre pour l’étude du changement climatique s’est développée depuis plusieurs années, visant à spécifier, générer et valider des indicateurs tels que l’évolution du contenu en chaleur des océans ou encore le déséquilibre énergétique la Terre à partir des données spatiales géodésiques (altimétriques et gravimétriques) :

https://www.aviso.altimetry.fr/en/data/products/ocean-indicators-products/ocean-heat-content-and-earth-energy-imbalance.html

Depuis 2002, les missions de gravimétrie satellites GRACE et GRACE-FO permettent l’estimation des variations spatiales (jusqu’à environ 300 km) et temporelles (de 10 jours au mois) du champ de gravité terrestre.

Cette estimation, obtenue par inversion d’un modèle d’un champ de coefficients d’harmoniques sphériques, donne accès aux redistributions de masses surfaciques, et permet l’étude de phénomènes climatiques (e.g. cycles des moussons) ainsi que des signaux liés aux mouvements de masse crustaux et mantelliques (e.g. GIA).

Les missions GRACE/GRACE-FO permettent notamment d’observer les mouvements de masse d’eau continentales des plus grands bassins (e.g. Amazone) et des océans, ainsi que les mouvements de masse liés aux grands séismes (Mw > 8) comme Sumatra, Tohoku-oki ou Kamtchatka récemment. Les signaux des mouvements co-sismiques sont estimés dans le champ des harmoniques sphériques puis retirés pour les études climatiques (e.g. variations du niveau barystatique et manométrique).

Cependant la partie  post-sismique reste difficile à estimer et à retirer, ce qui perturbe les estimations des bilans de masse d’eau terrestres et aux océans.

L’objectif de ce stage est d’utiliser les nouvelles solutions mensuelles et à 10 jours CNES en combinaison aux solutions d’autres centres d’analyse pour estimer les signaux post-sismiques et améliorer les corrections des solutions GRACE/GRACE-FO, visant à améliorer l’ensemble des solutions de niveau 3 pour l’étude des variations de masse d’eau dans le cadre de l’hydrologie et de l’océanographie.