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Étude de l’impact radiatif des aérosols désertiques sur la dynamique de l’atmosphère

Étude de l’impact radiatif des aérosols désertiques sur la dynamique de l’atmosphère. Diana BOU KARAM 1 Cyrille FLAMANT 1 Pierre TULET ² Jean-Pierre CHABOUREAU 3 ¹ Service d’Aéronomie/IPSL, CNRS-UPMC, Paris, France ²Météo-France, CNRM/GMEI, Toulouse, France

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Étude de l’impact radiatif des aérosols désertiques sur la dynamique de l’atmosphère

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  1. Étude de l’impact radiatif des aérosols désertiques sur la dynamique de l’atmosphère Diana BOU KARAM1 Cyrille FLAMANT 1 Pierre TULET ² Jean-Pierre CHABOUREAU 3 ¹ Service d’Aéronomie/IPSL, CNRS-UPMC, Paris, France ²Météo-France, CNRM/GMEI, Toulouse, France ³Laboratoire d'Aérologie, CNRS-UPS, Toulouse, France

  2. Objectifs 1- Étudier l’impact des aérosols désertiques soulevés dans des régions sources sur le bilan radiatif en surface et sur la thermodynamique de la couche limite: Campagne BodEX 2005 2- Analyser la dynamique 3D autour du front intertropical FIT, ainsi que son cycle diurne et son rôle dans le soulèvement de poussières 3- Étudier l’impact des soulèvements de poussière dans la région saharienne sur la dynamique du Heat low et de la mousson Africaine dans le cadre du projet AMMA

  3. Stratégies 1- Approche couplée observation-modélisation  Confronter mesures et simulations pour compléter les observations si la simulation est valide et contraindre le modèle dans le cas contraire. 2- Effectuer une série de simulation avec et sans aérosols pour évaluer l’impact sur les variables thermodynamiques une fois les simulations avec aérosols sont validées.

  4. Moyens 1- Mesures sol effectuées dans le cadre de la campagne BodEX 2005 au Tchad 2- Observations Lidar sol, aéroporté et satellitaire et mesures sol pendant la SOP2 du projet AMMA 3- Modélisation à méso échelle avec MésoNH tenant compte du schéma de dust (Grini et al., 2005)

  5. Simulation Bodélé • • Simulation sur 10 jours avec un seul domaine: 1-12 Mars 2005 • • Passage à 2 domaines imbriqués pour des journées ponctuelles • Domaine père: 20km 100x100 points initialisé et nudgé toutes les 6h par les analyses du CEP • Domaine fils: 5km 160x180 points • 2 ways nesting • •72 niveaux verticaux le plus bas à 10 m le plus haut à 28km. • • Schéma de surface ISBA ~500km Bodélé

  6. Simulation AMMA • durée de simulation 10 jours: 2-12 Juillet 2006 • 1 domaine: Résolution horizontale: 20km 100x100 points Résolution verticale: 62 niveaux, premier à 30m. • Forçage 3D: analyses ECMWF • Nuding toutes les 6h par les analyses du CEP • Schéma de surface ISBA Tamanrasset NIGER Niamey

  7. Résultats: AMMA Mesures Lidar: LEANDRE 2

  8. Résultats: AMMA Simulations Dropsondes le long de la trace du F20 Rapport de mélange Vitesse du vent

  9. Résultats: AMMA Observations Simulations: - - - Blank Avec aérosols NIAMEY Relative Humidity Temperature at 2m Wind speed at 10m Aerosol optical depth BANIZOMBOU

  10. Résultats: AMMA Wind speed at 10m Aerosol optical depth Temperature at 2m AOD at 670nm AOD at 440nm Spin up TAMANRASSET Relative Humidity Longwave radiation Surface pressure Observations Simulations: - - - Blank Avec Aérosols

  11. Résultats: Bodélé Bonne reproduction de la position des panaches

  12. Résultats: Bodélé Observations Simulations: - - - Blank Avec aérosols Dust event Spin up increase Aerosol optical depth at 440nm in red and at 670nm in green, in black the simulated AOD at 550nm Wind speed at 2m Temperature at 2m Shortwave radiation • Faibleécart entre simulation avec et sans aérosols  Mauvaise reproduction du vent à 2m et de l’AOD

  13. Les limites de MesoNH 1- Le modèle sousestime les maximums du vent et surestime les minimums  Paramétrisation de la couche limite dans des régions désertiques et surtout la CLA nocturne stable 2- Les panaches d’aérosols simulés sont trop diffus  Le schéma PPM dans la Masdev 4.7 3- Contrairement à ce qu’on attendait: • Pas de différences notables sur les variables thermodynamiques entre simulation avec et sans aérosols dans les deux cas d’études d’AMMA et de Bodélé.

  14. A faire 1- Pour la simulation Bodélé: Comparer les profils verticaux de température potentiel simulés à ceux mesurés pour voir comment ça se passe au niveau de la couche d’inversion. Potential temperature Low Level Jet at ~500m 2-Pour la simulation AMMA: Modifier le contenu en eau des sols (les réservoirs d’eau) pour mieux reproduire l’évolution temporelle de la température et de l’humidité relative

  15. Merci pour votre attention diana@aero.jussieu.fr

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