ICARE. Centre thématique pour l étude des interactions Aérosols-Nuages-rayonnement-Eau

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Sébastien Michaud
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ICARE Centre thématique pour l étude des interactions Aérosols-Nuages-rayonnement-Eau Objectifs: Aider la communauté scientifique sur ces thématiques Mutualiser les ressources informatiques et

1 ICARE Centre thématique pour l étude des interactions Aérosols-Nuages-rayonnement-Eau Objectifs: Aider la communauté scientifique sur ces thématiques Mutualiser les ressources informatiques et humaines pour la valorisation des mesures du Train Aqua A terme, développer des services à diffusion plus large que la communauté scientifique Souplesse et réactivité Forte composante spatiale, mais pas restreint au spatial

2 Contexte Scientifique 3 2 CH 4 Halogénocarbures N 2 O Aérosols troposphériques : effets directs Climate Change Rapport IPCC CO 2 Ozone Ozone troposphérique stratosphérique Sulfates Combustibles fossiles Suies Brûlis de biomasse Soleil -1-2 degré de confiance dans l'estimation Aérosols troposphériques : effets indirects élevé bas bas bas très bas très bas très bas très bas L'impact radiatif des aérosols, directement mais surtout via l'interaction avec les nuages, reste une inconnue majeure du forçage anthropique sur le climat Besoin d'une meilleure compréhension des interactions aérosolsnuages-rayonnement-cycle de l'eau

3 Contexte spatial Aqua Train opérationnel en 2005 Plateforme Aqua Calipso (Lidar + imageur IIR) Coop. NASA-CNES Cloudsat (Radar nuage) Parasol (imageur polarimètre, héritage POLDER, CNES) Volonté du CNES de favoriser et optimiser l'exploitation de ses missions QuickTime et un décompresseur Codec YUV420 sont requis pour visionner cette image.

4 Contexte d'opportunité Rapport Waldteufel sur les bases de données. Volonté du CNES et du CNRS de soutenir des pôles thématiques Suite à l'abandon du projet Soleil en région Nord, le conseil Régional a décidé de soutenir quelques projets scientifiques d'envergure Accord Région Nord - CNES- CNRS - Université de Lille pour soutenir un pôle thématique ciblé sur aérosols-nuages-rayonnement

5 Aide à la communauté scientifique Faciliter la mise à disposition de données et produits Données accessibles rapidement et facilement (commande ET ftp) Format standardisés si possible Catalogue Quick-looks des produits Développement d outils de lecture, visualisation, reprojection ( ) et de manuels utilisateurs Outils développés au CGTD Archivage et documentation d outils communautaires Moyens humains et informatiques Passage d un algo labo à un algo sécurisé Traitement de longues séries temporelles sur des idées testées dans les laboratoires sur une série limitée

6 Quelle communauté? Centre de données ouvert au monde Dans un premier temps, a destination principale des laboratoires français (car l information sur ICARE est limitée ailleurs). La qualité du service pilotera l audience du site que on espère rapidement plus large (dominance Europe) Aide au développement (chaînes de traitement à partir des idées) : privilégier les expériences spatiales reconnues prioritaires par la communauté scientifique Française

7 Souplesse et réactivité Le centre de données ne doit pas être figé. Ajout facile et rapide de nouveaux produits ou données qui ne sont pas identifiés lors de la conception d ICARE Accès aux données direct et sans procédure lourde (cf US vs Europe) (difficulté potentielle pour données Meteo, autres?) Objectif de boucle courte entre idée scientifique et traitement sur de longue séries Possibilité de tester des codes sur de gros ensembles de données sans passer par un codage industriel Moyens humains et informatique pour cet objectif Orientation générale donnée par comités directeur et utilisateurs, mais réactivité assurée par le responsable scientifique

8 Centre de traitement et archivage A-train Calibration et validation Cal/Val nécessite de nombreux traitements successifs. Capacités de faire tourner les chaînes opérationnelles (instrument IIR) Mise à disposition de données exogènes Développement d algos qui utilisent la synergie du Train-A Parasol-MODIS Calipso - Cloudsat (Lidar - Radar) Capacités de traitement opérationnel Parasol Chaînes POLDER-MODIS Centre de données Archivage et mise à disposition d une grande partie des données et produits du Train-A sur la thématique

9 Quelles données et produits? Données des instruments du Train-A Calipso, Cloudsat, Parasol, MODIS, CERES cf document A. Lifermann Meteosat / MSG A coordonner avec SATMOS SSM/I POLDER 1-2 A terme : Megha-Tropiques Données Météo (Ré-analyses, autres?) Profils de P, T, Q H20, (U WS,V WS,W WS ) Couverture nuageuse, contenu en eau/glace, précipitation Flux radiatifs à la surface et TOA Accord préalable nécessaire à négocier avec Météo France Données de Cal-Val Beaucoup moins volumineuses campagnes aéroportées, sites instrumentés au sol, stations mobiles

10 Accessibles comment? Privilégier l accès ftp autant que possible Facilité, coût humain et reproduction Commandes pour gros volumes de données A prévoir, mais doit rester exceptionnel Les gros traitements doivent etre faits au CGTD Accès à l arborescence (pour scripts ftp) Accès interactif ET par script Recherche par catalogue Critères: Date, lieu, capteur, paramètre. Autres? Quick-Look pour choisir les scènes adaptés à l étude

Organisation ICARE Comité Directeur Comité Utilisateurs Responsable Scientifique Centres d'expertise Recherche Equipe Projet avec Chef de projet DEVELOPPEMENT CGTD EXPLOITATION Utilisateurs Moyens

11 Organisation ICARE Comité Directeur Comité Utilisateurs Responsable Scientifique Centres d'expertise Recherche Equipe Projet avec Chef de projet DEVELOPPEMENT CGTD EXPLOITATION Utilisateurs Moyens humains et informatiques du CGTD situés à Lille, adossé au Laboratoire d Optique Atmosphérique Interaction avec les Centres d'expertise, laboratoires Français concernés par les thématiques aérosols-nuages-rayonnement-eau Comité directeur et Comité des utilisateurs pour décider des objectifs et des moyens associés

CGTD ICARE : ressources Le CGTD ICARE reçoit des moyens humains et financiers de CNES Région Nord-Pas de Calais / FEDER CNRS Université des Sciences et

12 CGTD ICARE : ressources Le CGTD ICARE reçoit des moyens humains et financiers de CNES Région Nord-Pas de Calais / FEDER CNRS Université des Sciences et Technologies de Lille 10 personnes, Ingénieurs et techniciens informatiques, avec une coloration scientifique Grosses capacités de traitement et d'archivage informatique

13 Data and Interaction exchanges DAAC AQUA/MODIS (USA) EUMETSAT METEOSAT MSG (Allemagne) CMS MEGHA TROPIQUE (Inde) DAAC CLOUDSAT (USA) ECMWF (Angleterre) CMS-N1 PARASOL (Toulouse) DAAC CALIPSO CERES (USA ) Produits N1, N2, N3 T,P, humidité, vent Produits N1 CCP POLDER CENTRE D EXPERTISE LOA (Lille) CGTD ICARE CENTRE D EXPERTISE SA (Paris) DEVELOPMENT UNIT Chaînes opérationnelles EXPLOITATION UNIT U S E R S CENTRE D EXPERTISE LMD (Paris) Produits pour validation

14 Interactions CGTD - CExp Le CGTD fournit aux centres d'expertise les données nécessaires à des analyses ponctuelles Développement et première validation d'algorithmes basés sur des idées scientifiques au Centre d'expertise Algorithme transféré au CGTD pour en faire une chaîne opérationnelle Traitement d'une longue série temporelle (i.e. ensemble de la base disponible) Validation au Centre d'expertise Après accord, mise à disposition du produit sur le site ftp/web d'icare

15 Exemple: données GLAS et outils

Exemple: Synergie Parasol-MODIS Outils pour mettre les données Parasol et MODIS sur une grille commune Tests sur les données POLDER-MODIS (2003) Développement d'une

16 Exemple: Synergie Parasol-MODIS Outils pour mettre les données Parasol et MODIS sur une grille commune Tests sur les données POLDER-MODIS (2003) Développement d'une chaîne de traitement qui utilise les signatures spectrales de MODIS et directionnelles/polarisées de Parasol pour inverser la charge et le type des aérosols atmosphériques

17 Premières coïncidences Parasol-MODIS Parasol MODIS

18 ICARE: Ongoing development www-icare.univ-lille1.fr

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