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 mensuelles 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 variations de hauteur de géoïde représentent les fluctuations temporelles de la surface équipotentielle du champ de gravité terrestre, induites par les redistributions de masses intégrées depuis la surface jusqu’au centre de la Terre, puis exprimées comme des déplacements verticaux (mm) de cette surface par rapport à son état moyen (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 mensuelles 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 hauteur de géoïde 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

Les grilles de niveau 2B sont fournies sous forme de fichiers ASCII comprenant un en-tête suivi de trois colonnes de 64 800 lignes indiquant respectivement les longitudes, latitudes et valeurs de la hauteur d’eau équivalente.

Ces grilles sont produites à partir des solutions SVD de niveau 2A, du degré 2 au degré 90. Le degré 1 est exclu car les estimations issues de l’inversion ne reflètent pas précisément les mouvements du géocentre.

Afin de convertir les solutions L2A en grilles d’anomalies de hauteur de géoïde, un champ statique de référence est retiré des solutions. Pour les solutions de la RL0005, le champ retiré est le champ de référence du CNES RL05. Ce champ statique moyen est une estimation proche du champ de gravité terrestre en juin 2009 (voir ici pour plus de détails). Les valeurs des grilles sont données avec une précision de 5 chiffres significatifs. 

Un exemple de fichier est donné ci-dessous.

Métriques de qualité des solutions

Les anomalies de hauteur de géoïde 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_GGH_SVD_1MONTH_RL0005

Caractéristiques

	Type de produit	Grilles d’anomalies de hauteurs de géoïde
	Format	Fichiers ASCII
	Licence	(CCBY)
	Début de production	GRACE: 01/04/2002 | GRACE-FO: 01/05/2018
	Fin de production	GRACE: 01/05/2017 | GRACE-FO: production en cours
	Couverture	-180° – 180° ; -90° – 90°
	Type de couverture	Globale
	Résolution spatiale	1°x1°
	Résolution temporelle	Solutions mensuelles
	Mission(s)	GRACE | GRACE-FO
	Instrument(s) / Capteur(s)	Star Camera Assembly (SCA), Accelerometer (ACC), K-Band Ranging (KBR), GPS, Satellite Laser Ranging