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25 ème Colloque de l’Association Internationale de Climatologie, Grenoble 2012APPORTS DE LA TÉLÉDÉTECTION À LA VALIDATIONHYDROLOGIQUE D’UN MODÈLE DE SURFACES CONTINENTALES :APPLICATION AUX RÉGIONS CIRCUM-ARCTIQUESIsabelle GOUTTEVIN 1, 2 , Annett BARTSCH 3 , Gerhard KRINNER 21AgroParisTech/ENGREF, 19 avenue du Maine, 75015 Paris, France.2UJF-Grenoble 1 / CNRS, Laboratoire de Glaciologie et de Géophysique de l’Environnement (LGGE), UMR5183, 38041 Grenoble, France.gouttevin@lgge.obs.ujf-grenoble.fr ; krinner@lgge.obs.ujf-grenoble.fr3IPF – Institute for Photogrammetry and Remote Sensing, Remote Sensing Group, Vienna University ofTechnology, Gusshausstrasse 27-29/E122, 1040, Vienne, Autriche. ab@ipf.tuwien.ac.atRésumé : La teneur en eau du sol est une variable pronostique cruciale des modèles de surfaces continentales etde climat, qui contrôle de nombreux processus bioclimatiques et les interactions entre la surface etl’atmosphère. Aux schémas hydrologiques des premiers modèles de climat (e.g. Choisnel, 1977) se sontsubstitués des modèles à base physique incluant les processus d’infiltration et les mouvements de l’eau dans lesol (eg. De Rosnay, 1999). Cependant, la validation de ces représentations se heurte systématiquement àl’absence de données de terrain agrégées à une échelle spatiale comparable aux sorties des modèles. Lesdonnées satellitaires récemment acquises par le scattéromètre ASCAT dans le cadre du projet DUEPERMAFROST offrent l’opportunité de pallier cette déficience. Leur extension circum-arctique permetégalement une validation des processus liés au gel.Mots-clés : Télédétection, humidité du sol, variabilité spatiale, pergélisols.Abstract: Benefits of remotely-sensed soil moisture data for the validation of a land surface model: a circumarcticstudy.Soil moisture is a key prognostic variable of land surface and climate models due to its implications fornumerous bioclimatic processes and land-atmosphere fluxes. State-of-the-art land-surface models now include avery detailed physical representation of the processes pertaining to soil water (e.g. De Rosnay, 1999). However,their validation remains delicate due to systematic lack of data aggregated at spatial scales of relevance for landsurface models (~100km). The new remotely-sensed surface soil moisture dataset acquired by the ASCATscatterometer in the framework of the ESA DUE PERMAFROST project offers an opportunity to overcome thisdifficulty. We here explore the potential of this dataset for the validation of the land surface model ORCHIDEEin the circum-arctic area, putting special emphasis on frozen-soil processes.Keywords: Remote-sensing, soil moisture, spatial variability, permafrost.IntroductionL’humidité des sols est une variable cruciale du système climatique (Henderson-Sellers,1995). Contrôle de l’évapotranspiration, de la répartition entre flux de chaleur sensible etlatente, et donc du bilan d’énergie des surfaces continentales, elle régule également lacroissance des espèces végétales, la disponibilité en nutriments, et les processus dedécomposition des litières et matières organiques des sols.Aux représentations schématiques ou conceptuelles des modèles de climat originaux (e.g.Choisnel, 1977), se sont substitués des modèles hydrologiques à base physique : ils intègrentune représentation des processus d’infiltration et des mouvements verticaux, parfois mêmelatéraux, de l’eau dans le sol (e.g. De Rosnay, 1999), ainsi qu’une paramétrisation du gel (e.g.Gouttevin et al., 2012). Ces représentations verticalement discrétisées portent des enjeuxcruciaux en modélisation climatique, en particulier pour la quantification des rétroactionsclimatiques liées aux hautes latitudes. Les sols des hautes latitudes renferment en effet desquantités de carbone excédant d’un facteur 2 le contenu carboné de l’atmosphère actuelle,sous forme de matière organique peu ou pas décomposée dans des conditions de températuredéfavorables (e.g. Tarnocai et al., 2009). Les réchauffements actuel et projeté touchent avecune plus forte amplitude les régions circum-arctiques (e.g. Meehl et al., 2007), dégradant les343