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Seasonal flow variability of Greenlandic glaciers : satellite observations and numerical modeling to study driving processes / Anna Derkacheva (2021)  

Public Titre : Seasonal flow variability of Greenlandic glaciers : satellite observations and numerical modeling to study driving processes Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Anna Derkacheva, Auteur ; Jérémie Mouginot, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université Grenoble Alpes Année de publication : 2021 Importance : 151 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Grenoble Alpes, Spécialité Sciences de la Terre et de l’Univers et de l’Environnement Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image mixte [Termes IGN] fonte des glaces [Termes IGN] glacier [Termes IGN] Groenland [Termes IGN] image Landsat-8 [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] modèle numérique [Termes IGN] précision métrique [Termes IGN] série temporelle [Termes IGN] variation saisonnière [Termes IGN] vitesse de déplacement Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les changements récents de la vitesse d'écoulement des glaciers ont une grande influence sur la perte de masse actuelle de la calotte glaciaire du Groenland. Les processus à l'origine de la variabilité de l'écoulement à différentes échelles de temps, ainsi que les conséquences et les rétroactions associées, ne sont pas encore entièrement compris. Ceci est partiellement dû au fait que le manque d'observations fréquentes, précises et à grande échelle limite le développement des modèles numériques. Il est particulièrement difficile de résoudre les fluctuations saisonnières de vitesse, mais il est crucial de mieux contraindre les processus physiques contrôlant l'écoulement de la glace.Cette thèse se concentre donc sur (i) les difficultés qui existent dans l'établissement de séries temporelles saisonnières robustes de la vitesse de surface des glaciers du Groenland à partir d'observations satellitaires, et (ii) l'utilisation de ces séries temporelles dans les modèles numériques pour une meilleure compréhension des facteurs affectant l'écoulement.Les satellites sont capables de couvrir de vastes zones en un temps relativement court et de manière uniforme. Les séries temporelles continues avec une résolution temporelle saisonnière n'ont commencé à être utilisées que récemment, en raison du nombre limité d'acquisitions d'images réalisées auparavant. De plus, les séries temporelles des vitesses dérivées de capteurs individuels restent temporellement incomplètes et relativement bruitées. En combinant trois satellites appropriés (Landsat-8, Sentinel-2 et Sentinel-1) sur trois sites d'étude au Groenland (le secteur de Russell, Upernavik Isstrøm et Petermann Gletscher), nous démontrons qu'il est possible d'obtenir des séries temporelles continues sur toute l'année. Nous montrons également ici qu'en appliquant un post-traitement basé sur la redondance des données à ces ensembles de mesures multi-capteurs, nous sommes en mesure d'obtenir un suivi du mouvement de la surface de la glace avec une résolution temporelle d'environ 2 semaines et une précision moyenne d'environ 10 m/an. Avec de tels paramètres, nous pouvons résoudre la variabilité saisonnière des glaciers du Groenland où les études précédentes n'ont eu qu'un succès limité.L'élaboration de modèles numériques fiables représentant correctement les processus affectant l’écoulement de la glace nécessite des observations appropriées pour leurs calibrations et validations. Dans le secteur autour de Russell Gletscher, nous explorons la capacité d'une méthode de modélisation numérique existante à utiliser avantageusement les séries temporelles obtenues précédemment pour en déduire les variations saisonnières des conditions sous-glaciaires. Il est largement reconnu qu'ils exercent un contrôle majeur sur la variabilité des débits, cependant, malgré des développements théoriques et de modélisation récente, la contrainte du processus in situ reste une question clé en glaciologie. En appliquant la méthode de contrôle inverse mis en œuvre en modèle d’écoulement glaciaire Elmer/Ice sur des cartes de vitesse bimensuel, nous estimons l'évolution tout au long de l'année de la vitesse de glissement basale des glaciers, de la traction basale et de la pression d'eau sous-glaciaire avec une résolution spatiale détaillée. Notre analyse montre que ces résultats peuvent être utilisés avec succès pour révéler le fonctionnement de l'environnement sous-glaciaire sur différentes échelles de temps et son influence sur la vitesse des glaciers. Ces résultats pourraient également servir de validation intermédiaire pour des modèles couplés plus complexes entre l'écoulement glaciaire et l’hydrologie sous-glaciaire. Note de contenu : Introduction 1. Glaciers 1.1 Glacier definitions 1.2 Glacier motion 1.3 Drivers of velocity change over time 1.4 Summary 2. Satellite observations of the surface ice speed 2.1 Study areas 2.2 Velocity database 2.3 Seasonal variations in surface speed on selected glacier in 2015-2019 3. Modelling of seasonal dynamics of glacier basal environment 3.1 Modelling approaches 3.2 Case study of the Russell sector: ice flow seasonal dynamics Conclusion & perspectives Numéro de notice : 26804 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la Terre et de l’Univers et de l’Environnement : Grenoble Alpes : 2021 Organisme de stage : Institut des Géosciences de l’Environnement IGE nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 03/01/2022 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03508093/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100129