Wigneron, Jean-Pierre, Kerr, Yann H., Saleh Contell, Kauzar, Richaume, Philippe, De Rosnay, Patricia, Escorihuela, Maria-José, Calvet, Jean-Christophe, Cano, Aurelio, Chanzy, Andre, Demontoux, François, Grant, Jennifer, Guglielmetti, Massimo, Ferrazzoli, Paolo, Lawrence, Heather, Lopez-Baeza, Ernesto, Mialon, Arnaud, Pellarin, Thierry, Rüdiger, Christoph, Ruffié, Gilles, Schwank, Mike, Skou, Niels, Waldteufel, Philippe, Berger, Michael, Delwart, Steven, Écologie fonctionnelle et physique de l'environnement (EPHYSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), Centre national de recherches météorologiques (CNRM), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Météo France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitat de València (UV), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), VU University Amsterdam, Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Università degli Studi di Roma Tor Vergata [Roma], Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute of Terrestrial Ecosystems (ITES), National Space Institute [Lyngby] (DTU Space), Technical University of Denmark [Lyngby] (DTU), Service d'aéronomie (SA), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Space Agency (ESA), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Vrije Universiteit Amsterdam [Amsterdam] (VU), Danmarks Tekniske Universitet = Technical University of Denmark (DTU), Agence Spatiale Européenne = European Space Agency (ESA), Groupe d'étude de l'atmosphère météorologique (CNRM-GAME), Faculty of Earth and Life Sciences, Department of Computer Science [ETH Zürich] (D-INFK), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology in Zürich [Zürich] (ETH Zürich), Université de Valence, University of Valencia, Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement (LTHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Allergy Unit - Department of Dermatology, University of Zürich [Zürich] (UZH), Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Écologie fonctionnelle et physique de l'environnement (EPHYSE - UR1263), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Ørsted-DTU, École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), and Vrije universiteit = Free university of Amsterdam [Amsterdam] (VU)
International audience; ESA's Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission is currently under preparation with a launch early 2008. When operational, it will provide global microwave brightness temperature observations at L-band, in dual polarisation and under a range of viewing angles, both, over land and water surfaces. For the purpose of relating the observed quantities to soil moisture, the L-band Microwave Emission of the Biosphere (L-MEB) model has been developed, specifically for its use for L-band emission over land surfaces. The core of L-MEB is the t-w approach which takes into account vegetation cover effects on the soil moisture signal. The final version of L-MEB is the result of an exhaustive review of "state of the art" modeling approaches in the field of passive microwaves, with the objective of being accurate while remaining simple enough for operational use at global scale. L-MEB is the forward model used in the SMOS level 2 processor, in order to produce geophysical products, e.g. soil moisture (SM) and vegetation characteristics. The principle of the algorithm is based on an iterative approach, minimizing a cost function computed from the sum of squared weighted differences between measured and modelled brightness temperature (TB) data, for a variety of incidence angles. The retrievals provide the best suited parameters driving the direct TB model that minimize the cost function. In the algorithm process, for each incidence angle, the different cover types (vegetated area, open water, urban area, land use, etc.) present within the SMOS footprint are estimated from high resolution land use maps. For low vegetation and forest categories, these maps allow to distinguish between a large number of sub-categories (N > 200) corresponding to grasslands, crops, scrubs, tropical & boreal forests, etc. for a variety of climatic and geographic conditions. Based on these refined vegetation classes, corresponding to specific vegetation structure, and on maps of soil properties (for soil texture, roughness and bulk density) parameters driving the L-MEB have to be selected and tabulated. Tests and evaluations of the L-MEB model have been made using experimental data sets, based on airborne measurements (COSMOS / NAFE campaign in Australia (Saleh et al., this issue) and CAROLS in France) and ground-based measurements (SMOSREX over soils and fallow, BRAY '04 and FOSMEX over forests, REBEX over corn, MELBEX I and II over matorral and vineyards in the Mediterranean environment of Valencia (Cano et al., this issue), etc.) This paper will make a synthesis of the calibration of L-MEB obtained during the evaluation of the Level-2 algorithm over these different data sets.