Grilles à 10 jours d’anomalies de hauteur d’eau équivalente CNES GRACE/-FO de niveau 2B

Grilles à 10 jours d’anomalies de hauteur d’eau équivalente CNES GRACE/-FO de niveau 2B

Description des produits

Depuis 2002, les missions satellitaires GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment; Tapley et al., 2004; Tapley et al., 2019) et GRACE-FO (GRACE Follow-On; Chen et al., 2022; Landerer et al., 2020) fournissent des estimations à 10 jours des variations spatiales et temporelles du champ gravitationnel terrestre. Ces variations peuvent être converties en redistributions de masse, incluant les variations de l’eau dans les océans, l’hydrosphère et la cryosphère, ainsi que les déformations de la Terre solide liées à l’ajustement isostatique glaciaire ou aux grands séismes.

Les anomalies de hauteur d’eau équivalente (EWH, pour Equivalent Water Height) représentent les variations de masse intégrées depuis la surface jusqu’au centre de la Terre, puis exprimées comme celles d’une fine couche d’eau uniforme à la surface du globe (Ditmar (2018) ; Wahr et al., 1998). Elles sont calculées à partir des solutions CNES GRACE/-FO de niveau 2A, obtenues par décomposition en valeurs singulières (SVD) des anomalies à 10 jours du géopotentiel disponibles ici, et exprimées comme des écarts par rapport à un champ de référence fixe.

Les coefficients de Stokes issus de ces solutions sont ensuite convertis en anomalies de masse de surface (hauteur d’eau équivalente en mètres) et projetés sur l’ellipsoïde WGS84 via l’approximation localement sphérique (équation 27, Ditmar (2018)), implémentée dans le package Python LENAPY. La documentation officielle de LENAPY est disponible à ce lien, et ses fondements mathématiques sont détaillés ici. Aucun filtre n’est appliqué, la stabilisation de la solution étant assurée par la troncature SVD (Lemoine et al., 2026).

Description des fichiers

Depuis 2002, les missions satellitaires GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment; Tapley et al., 2004; Tapley et al., 2019) et GRACE-FO (GRACE Follow-On; Chen et al., 2022; Landerer et al., 2020) fournissent des estimations à 10 jours des variations spatiales et temporelles du champ gravitationnel terrestre. Ces variations peuvent être converties en redistributions de masse, incluant les variations de l’eau dans les océans, l’hydrosphère et la cryosphère, ainsi que les déformations de la Terre solide liées à l’ajustement isostatique glaciaire ou aux grands séismes.

Les anomalies de hauteur d’eau équivalente (EWH, pour Equivalent Water Height) représentent les variations de masse intégrées depuis la surface jusqu’au centre de la Terre, puis exprimées comme celles d’une fine couche d’eau uniforme à la surface du globe (Ditmar (2018) ; Wahr et al., 1998). Elles sont calculées à partir des solutions CNES GRACE/-FO de niveau 2A, obtenues par décomposition en valeurs singulières (SVD) des anomalies à 10 jours du géopotentiel disponibles ici, et exprimées comme des écarts par rapport à un champ de référence fixe.

Les coefficients de Stokes issus de ces solutions sont ensuite convertis en anomalies de masse de surface (hauteur d’eau équivalente en mètres) et projetés sur l’ellipsoïde WGS84 via l’approximation localement sphérique (équation 27, Ditmar (2018)), implémentée dans le package Python LENAPY. La documentation officielle de LENAPY est disponible à ce lien, et ses fondements mathématiques sont détaillés ici. Aucun filtre n’est appliqué, la stabilisation de la solution étant assurée par la troncature SVD (Lemoine et al., 2026).

Un exemple de fichier est donné ci-dessous.

Exemple de fichier: Solution L2B EWH 2025-10-16 à 2025-10-26 RL0005 # Center : CNES/GRGS # Data : decadal gravity field model # Form : Global grid of differences with static field # Units : Equivalent Water Heights (mm H20) # Static field : CNES/GRGS reference static field for RL05 # Degree : 2 to 90 # Date : 2025-10-16 – 2025-10-26 # Version : CNES/GRGS release RL05 # Processing info : Combination with SLR at the NEQ level. Stabilization by truncated SVD at the inversion level. No filtering necessary. # More info : http://grace.obs-mip.fr # Format : lon, lat, value (mm H20) # Date of creation : 12-11-2025, 14:42:22 -179.500 -89.500 31.79193 -178.500 -89.500 31.62381 -177.500 -89.500 31.47883 -176.500 -89.500 31.35713 -175.500 -89.500 31.25885 . . . 178.500 89.500 120.68851 179.500 89.500 121.88425

Métriques de qualité des solutions

Les anomalies de hauteur d’eau équivalentes peuvent être visualisées sous forme de cartes, comme sur l’exemple de la Figure 1. 

Les solutions L2B étant dérivées des solutions L2A SVD, aucun filtrage supplémentaire n’est appliqué, mais des stries verticales correspondant au bruit anisotropique observé dans les solutions L2A peuvent rester visibles.

Pour quantifier le niveau de bruit, une métrique couramment utilisée est la RMS des séries temporelles dont on a retiré les tendances linéaires et les cycles annuels, calculée sur une zone considérée comme calme, par exemple les océans. Comme peu de signal est attendu sur ces zones, une RMS faible des résidus indique une solution peu bruitée. Cette analyse permet également de comparer le niveau de bruit entre différentes solutions.

Le bruit des solutions SVD est particulièrement faible par rapport à celui d’autres solutions provenant d’autres centres (JPL, GFZ, CSR, ITSG), qui, bien que non contraintes, nécessitent un filtrage par DDK pour réduire le bruit.

Utilisation des solutions

L’utilisateur est invité à utiliser ses outils de chargement de fichier comme il le souhaite.

Identifiant du jeu de données

10.24400/170160/SAGSA_GFQ_EWH_SVD_10DAYS_RL0005

Caractéristiques

Type de produitGrilles d’anomalies
de hauteurs d’eau équivalentes
FormatFichiers ASCII
Licence(CCBY)
Début de productionGRACE: 01/04/2002 |
GRACE-FO: 01/05/2018
Fin de productionGRACE: 01/05/2017 |
GRACE-FO: Still producing
Couverture-180° – 180° ; -90° – 90° 
Type de couvertureGlobale
Résolution spatiale1°x1°
Résolution temporelleSolutions à 10 jours
Mission(s)GRACE | GRACE-FO
Instrument(s) / Capteur(s)Star Camera Assembly (SCA), Accelerometer (ACC),
K-Band Ranging (KBR),
GPS, Satellite Laser Ranging

Citation

J.-M. Lemoine, S. Bourgogne, A. Boughanemi, J. Pfeffer, and E. Pellereau. Equivalent water height singular value decomposition 10-days, 2025a. URL https://geodes.cnes.fr/projects/l2b_cnes_sagsa_gfq_ewh_svd_10days/.

Références

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