Modèles de Transfert Radiatif
Le rayonnement émis (en fonction de la température selon la loi de Planck) interagit avec les molécules absorbantes ou les particules dispersantes de l'atmosphère. L'absorption moléculaire ce produits uniquement à des longueurs d'onde discrètes. Dans le domaine de l'infrarouge thermique, l'absorption est due à la rotation-vibration des molécules d'H2O, CO2, O3, CH4, N2O et certains autres gaz en traces. Globalement, il y a plus de 800.000 lignes d'absorption dont la position est bien connue. Les autres paramètres des lignes telles que l'intensité ou la largeur sont aussi généralement bien caractérisés mais il reste quelques incertitudes pour certains d'entre eux. Ces données sont fournies et mises à jour dans des banques de données telles que GEISA ou HITRAN.
Pour calculer les spectres de radiances mesurées par IASI, il est nécessaire d'intégrer les équations du transfert radiatif sur l'échelle verticale et dans le domaine spectral. L'intégration spectrale est assez dure car la transmission spectrale est une fonction très discontinue. Les modèles ligne par ligne permettent de calculer les radiances à la plus haute résolution spectrale puis d'intégrer par convolution avec les fonctions de réponses spectrales de l'instrument.
Il y a plusieurs modèles ligne par ligne actuellement employés pour simuler des spectres. Parmi eux, le code de transfert radiatif 4A/OP développépar le LMD et maintenu par Noveltis. Dans le cadre de travail du Programme Préparatoire IASI, les codes principaux ont été comparés (Tjemkes et al, 2002 dans les publications IASI).
Pour simuler les spectres et les jacobiens a utiliser dans les schémas d'inversion ou d'assimilation, des codes beaucoup plus rapides de transfert radiatif sont nécessaires. Ces codes hyper-rapides (comme par exemple RTIASI) sont basés sur des prédicteurs et des fonctions simples avec des coefficients calculés par régression avec des radiances lignes par lignes simulées.
