TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES VU PAR LES OBSERVATIONS J.P. Pommereau QUAND ? OÙ ? MECANISME ? QUE FAUDRAIT-IL MESURER DURANT STRATEOLE 2 ?
TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES
VU PAR LES OBSERVATIONS
J.P. Pommereau
QUAND ?
OÙ ?
MECANISME ?
QUE FAUDRAIT-IL MESURER DURANT STRATEOLE 2 ?
Aérosols stratosphériques entre 20°S-20°N en 2006-2009 vus par le lidar CALIPSO
Nettoyage par injection d’air troposphérique clair jusqu’à 21 km
durant l’été austral uniquementVernier et al., ACP 2011
Variation saisonnière de N20 entre 10°S-10°N dans la TTL et la basse stratosphère vue par ODIN/SMR
ODIN Zonal mean
ODIN W Pacific
ODIN Afrique
Mocage
Slimcat
Maximum de concentration de N2O dans la TTL et LS
en été austral, non reproduit par les modèles
globaux
Ricaud et al, ACP 2011
32 hPA
47 hPA
68 hPA
100 hPA
Mois de l’année
Teneur
(ppb
)
Refroidissement de la basse stratosphère en fin d’après-midi au-dessus des orages continentaux au Brésil par injection d’air refroidi par détente
adiabatique
Cloud TopRadiosondes C-band radar
Variation diurneTemperature. Bauru
Pommereau et Held 2005
VARIATION DIURNE DE LA TEMPERATURE ENTRE 17.5-19 KM À l’ECHELLE GLOBALE (COSMIC GPS RO)
Khaykin et al. ACP 2013
-180
-120
-60
060
120
180
Long
itude
, deg
.
21
21
18
18
15
15
12
12
9
9
6
6
3
3
0
0Local time, h
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
CPT +1.5 kmDJ F Southern hemisphere
-180
-120
-60
060
120
180
long
itude
, deg
.
21
21
18
18
15
15
12
12
9
9
6
6
3
3
0
0local time, h
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
CPT+1.5 km J J A Northern hemisphere
Heure loc Heure loc
Lon
gitu
de
Afrique
Am. Sud
N. Austr/ Indonésie
DJF 0-25 S JJA 0-25 N
Refroidissement entre 18-24h au-dessus des continents tropicaux en été dans l’hémisphère sud.
Absent au-dessus des océans et continents au tropique nord.
Cohérent avec cycles diurnes de la convection continentale et océanique
(OPFs TRMM precipitation radar)
Liu and Zipser, 2005
Parts per thousand
TRMM Radar: Frequency of Overshooting Precipitation Features (OPFs) at altitude > 14 km
SH Summer
NH Summer
(Liu and Zipser, 2005)
Cohérent avec distribution en longitue / saison desOPFs TRMM precipitation radar
VAPEUR D’EAU
Humidification de la basse stratosphère par geysers de glace au-dessus de la tropopause au-dessus de orages continentaux en fin
d’après midi.Sublimation en moins d’1/2 heure
Hygropause 20km
CPT
Niger. Khaykin et al. 2009 Australie, Corti et al, 2008.
VARIATION DIURNE DE LA VAPEUR D’EAU A L’ECHELLE GLOBALE(MLS 13:30-01:30)
LS
TTL
UT
DJF JJA
Carminati et al., en prep
Amplitude maximale au-dessus de continents tropicaux de l’hémisphère sud. (De nuit dans UT, de jour dans TTL et LS
MECANISME RESPONSABLE DU REFROIDISSEMENT ET DE L’HUMIDIFICATION: OVERSHOOT CONVECTIF
MECANISME NON-HYDROSTATIQUE REPRODUIT PAR LES « CLOUD RESOLVING MODELS » À MÉSO ECHELLE
MAIS IGNORES PAR LES MODÈLES GLOBAUX
Chaboureau et al., 2007
Jenssen et al. 2005
RESUME
TRANSPORT CONVECTIF TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES
Danielsen, 1987 Fujita, 1992
MAXIMUM D’INTENSITE DDU TRANSPORT CONVECTIF AUX TROPIQUES AU-
DESSUS DES CONTINENTS DE L’HEMISPHÈRE SUD EN ETE AUSTRAL
MECANISME NON HYDROSTATIQUE IGNORE PAR LES MODELES GLOBAUX
MAIS POURTANT CAPITAL POUR LE CHANGMENT CLIMATIQUE
TENTATIVE D’EXPLICATION DE LA DIFFÉRENCE HS HN
FAIBLE TENEUR EN AEROSOLS DES FORETS HUMIDES AFRICAINE ET SUD-AMERICAINE PAR RAPPORT AU TROPIQUE NORD POLLUÉ
(poussières désertiques et émissions anthropogéniques)
Dashed red: atmospheric AOTSolid red line: aerosol
transmission Blue: Convective Available
Potential EnergyRosenfield et al., 2008, Tao et
al., 2012
Red rectangles: MODIS AOD during respective wet summer
season
Recommandations pour l’étude du TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE
AUX TROPIQUES SUR STRATEOLE 2
Latitude optimale: 10°-15°SSaison: Eté australMesures: température, H2O, aérosolsOptimum: profils verticaux
Option 1: Profils à basse résolution par occultation solaire matin et soir depuis l’altitude la plus haute possible (instrument possible: mini SAOZ)
Options 2: Profils verticaux à haute résolution(instruments possibles: senseur de température, FLASH, COBALD)
NH Summer
SH Summer
TRMM Lightning Imaging Sensor (LIS)
Objectif additionnel possible:IMPACT des ECLAIRS et TLEs sur la STRATOSPHERE