Les nuages, leur représentation dans les Les nuages, leur représentation dans les modèles, modèles, et les processus d’interactions. et les processus d’interactions. Les projets en cours et à venir à l’IPSL Les projets en cours et à venir à l’IPSL A. A. Protat, et contributeurs de l’IPSL : Protat, et contributeurs de l’IPSL : D. Bouniol, H. Chepfer, M. Chiriaco, J. Delanoë, D. Bouniol, H. Chepfer, M. Chiriaco, J. Delanoë, M. Haeffelin, Y. Morille, V. Noël , J. Pelon M. Haeffelin, Y. Morille, V. Noël , J. Pelon
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Les nuages, leur représentation dans les modèles, et les processus dinteractions. Les projets en cours et à venir à lIPSL A. Protat, et contributeurs de.
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Les nuages, leur représentation dans les modèles, Les nuages, leur représentation dans les modèles,
et les processus d’interactions. et les processus d’interactions.
Les projets en cours et à venir à l’IPSLLes projets en cours et à venir à l’IPSL
A.A. Protat, et contributeurs de l’IPSL :Protat, et contributeurs de l’IPSL :
D. Bouniol, H. Chepfer, M. Chiriaco, J. Delanoë, D. Bouniol, H. Chepfer, M. Chiriaco, J. Delanoë,
M. Haeffelin, Y. Morille, V. Noël , J. PelonM. Haeffelin, Y. Morille, V. Noël , J. Pelon
Objectifs scientifiquesObjectifs scientifiques
Etude de processus détaillés concernant :Etude de processus détaillés concernant :
Validation de produits « nuage » spatiaux (Haeffelin)Validation de produits « nuage » spatiaux (Haeffelin)
TropiquesTropiques MidlatitudesMidlatitudes
Forme des cristauxForme des cristaux : dépolarisation lidar : dépolarisation lidar
Climato des propriétés microphysiques et radiatives
Très faible variabilité inter-annuelleTrès faible variabilité inter-annuelleVariabilité saisonnière faibleVariabilité saisonnière faibleFaible variabilité régionale sauf pour Faible variabilité régionale sauf pour Importante variabilité par type de nuages (altitude)Importante variabilité par type de nuages (altitude)
Cabauw
log(IWC)
— Épais (>4km)— 0-3km— 3-8km— 8-12km
Nuages épais : Nuages épais : IWCs les plus fortsIWCs les plus forts
Nuages bas : Distribution largeNuages bas : Distribution large
Nuages Hauts : Nuages Hauts : Distribution très étroite, Distribution très étroite, IWCs faibles IWCs faibles
Nuages moyens: Nuages moyens: IWCs plus forts que IWCs plus forts que les nuages hautsles nuages hauts
Distribution plus étroite Distribution plus étroite que les nuages bas que les nuages bas
Evaluation de la représentation des nuages dans modèles de prévisions à partir des statistiques nuageuses de RadOn: histogrammes
ECMWF, RACMO :(schéma pronostique) =>très bon
MET-OFFICE : (schéma pronostique) forme correcte mais surestimation
METEO-FRANCE : (schéma diagnostique) le schéma a changé durant CloudNet
Résultats très encourageants les modèles donnent des résultats corrects (excepté MF)
IWC
Validation des modèles de prévision
Campagnes et objectifs :Campagnes et objectifs :
2002 – 2006 : CloudNET2002 – 2006 : CloudNET – Développement de méthodes nuages – Validation – Développement de méthodes nuages – Validation modèles de prévision – Définition station opérationnelle nuagesmodèles de prévision – Définition station opérationnelle nuages
Instrumentation : SIRTA + 2 autres sites, 6 modèles de prévisionInstrumentation : SIRTA + 2 autres sites, 6 modèles de prévision
2006 : AMMA2006 : AMMA – Etude des processus nuageux dans enclumes de LG – – Etude des processus nuageux dans enclumes de LG – Rétroactions nuages sur la mousson – Validation A-Train.Rétroactions nuages sur la mousson – Validation A-Train.
Instrumentation : Sol (AMF, Ronsard), Aéroporté (RALI), Spatial (A-Train)Instrumentation : Sol (AMF, Ronsard), Aéroporté (RALI), Spatial (A-Train)
2007 : PARISFOG2007 : PARISFOG (IPSL/CNRM) : Etude du brouillard en zone urbanisée (IPSL/CNRM) : Etude du brouillard en zone urbanisée (SIRTA)(SIRTA)
2007 : CIRCLE-22007 : CIRCLE-2 – Etude des interactions microphysiques / radiatifs – Etude des interactions microphysiques / radiatifs dans les cirrus / contrails – Validation schéma de nuage Meso-NHdans les cirrus / contrails – Validation schéma de nuage Meso-NH
2008 : EUCAARI IP / Aeroclouds (ANR)2008 : EUCAARI IP / Aeroclouds (ANR) – Effet indirect des aérosols sur – Effet indirect des aérosols sur le cycle de vie des nuages de couche limitele cycle de vie des nuages de couche limite
Instrumentation : Sol (SIRTA, Cabauw), Aéroporté (RALI), Spatial (A-Train)Instrumentation : Sol (SIRTA, Cabauw), Aéroporté (RALI), Spatial (A-Train)
Prospective IPSL-CNRM Prospective IPSL-CNRM (n’engage que moi …)(n’engage que moi …)
Microphysique / Radiatif :Microphysique / Radiatif : dépend de l’épaisseur optique dépend de l’épaisseur optique du nuage du nuage
< 0.01 :< 0.01 :
Lidar + IIR (Lidar + IIR (CALIPSOCALIPSO) : taille moyenne des cristaux () : taille moyenne des cristaux (Chiriaco et al. 04Chiriaco et al. 04))
Lidar seul (Lidar seul (-IWC-T, CALIPSO,-IWC-T, CALIPSO, Delanoë et Protat, 07Delanoë et Protat, 07) : profils IWC, r) : profils IWC, ree
0.01 < 0.01 < < 3 :< 3 :
Radar-lidar (Radar-lidar (CALIOP/CloudSat, RALI, SIRTACALIOP/CloudSat, RALI, SIRTA) : profils IWC, ) : profils IWC, , V, Vtt, r, re e ((Bouniol et al. Bouniol et al.
0606))
Radar seul (Radar seul (CloudSat, RASTA, BASTACloudSat, RASTA, BASTA) : profils IWC, ) : profils IWC, , V, Vtt, r, re e ((Delanoë et al. 06Delanoë et al. 06))
> 3 : > 3 :
Radar seul (Radar seul (CloudSat, RASTA, BASTACloudSat, RASTA, BASTA) : profils IWC, ) : profils IWC, , r, re e ((Delanoë et al. 06Delanoë et al. 06))
Dynamique :Dynamique : Radar seul (vent, dont w, TKE dissipation rate) ( Radar seul (vent, dont w, TKE dissipation rate) (Protat et al. 04, Bouniol et al. 06Protat et al. 04, Bouniol et al. 06))
Phase nuageusePhase nuageuse et et forme des cristauxforme des cristaux : Dépolarisation lidar ( : Dépolarisation lidar (Noël / Haeffelin et al. 06Noël / Haeffelin et al. 06))
Gros travail de validation et d’intercomparaisons (2004-2006)Gros travail de validation et d’intercomparaisons (2004-2006)
Met-Office: la structure des profils est bonne mais surestimation
ECMWF: •sous estimation < 6km•Surestimation > 6km
Evaluation de la représentation des nuages dans modèles de prévisions à partir des statistiques nuageuses de RadOn: profils moyens
RACMO:Bonnes performancesStructure verticale et valeur de IWC
Alti
tude
(km
)
Log(IWC)
Validation des modèles de prévision
Propriétés macrophysiques par Radar / Lidar (SIRTA)
Lidar
Radar
Lidar mask (STRAT)
Lidar + Radar cloud mask
Cloud Distribution :Lidar Depolarization vs Temperature
10/2003 - 09/2004: 100 days analyzedMean diff = 0,1 +/-0,2 kmStd dev = 1 kmDifficulty attributed to simulated vertical profile of temperature (forecast or analyses)