4A/OP – version opérationnelle du modèle de transfert radiatif 4A

4A, pour Automatized Atmospheric Absorption Atlas, est un modèle de transfert radiatif raie par raie rapide et précis, particulièrement performant dans le domaine infrarouge du spectre.

4A/OP est un logiciel simple d'utilisation destiné à de nombreuses applications scientifiques, co-développé par le LMD et NOVELTIS avec le soutien du CNES.

4A calcule rapidement la transmittance de couches atmosphériques discrètes et la luminance à un niveau d'observation choisi par l'utilisateur, grâce à une base de données complète (les atlas) d'épaisseurs optiques monochromatiques pour 43 espèces moléculaires atmosphériques au plus (Scott et Chédin, 1981). Les atlas sont calculés une fois pour toutes avec le modèle raie par raie et couche par couche STRANSAC (Scott, 1974), dans sa version 2000, avec la spectroscopie à jour du catalogue de raies GEISA (Jacquinet-Husson et al., 1999, 2003, 2008). Ce concept a été développé et maintenu au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD). NOVELTIS assure désormais la consolidation et la distribution de 4A, selon la convention signée entre le CNES, le LMD/CNRS et NOVELTIS.

4A calcule l'épaisseur optique due à l'absorption gazeuse pour chaque couche du modèle d'atmosphère, en atmosphère sphérique ; il fournit le spectre de luminance dans un domaine spectral infrarouge choisi par l'utilisateur, habituellement entre 600 et 3000 cm^-1.

4A s'applique à une grande variété de surfaces et de conditions atmosphériques terrestres ; son usage pourrait être étendu à des atmosphères extra-terrestres.

• Les spectres sont calculés à haute résolution spectrale (5.10^-4 cm^-1 par défaut, modifiable par l'utilisateur).
• Les spectres peuvent être convolués avec différents types de fonctions instrumentales.
• Les jacobiens peuvent être calculés sur des couches choisies par l'utilisateur : dérivées partielles de la luminance par rapport à la température et au rapport de mélange des gaz. Ils permettent de coupler le modèle à un algorithme d'inversion pour restituer les constituants atmosphériques à partir de mesures de luminance infrarouge.