Laboratoire de Météorologie Dynamique

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1 Laboratoire de Météorologie Dynamique Un laboratoire de recherche du CNRS/Ecole Polytechnique/Ecole Normale Supérieure/Université P.M. Curie/ Ecole des Ponts et Chaussées Spécialisé en physique du climat et dynamique de l'atmosphère Combinant: - développement instrumental, - observations, - approches théoriques, - modélisation numérique autour de deux axes de recherche: 1. Prévision et études des mécanismes du changement climatique en cours 2. Processus atmosphériques en météorologie et physique du climat.

2 Laboratoire de Météorologie Dynamique Un laboratoire composé de 7 équipes scientifiques: - Atmosphère-Biosphère-Climat (télédétection) - Cycle de l'énergie et de l'eau dans Les tropiques - Fluides Stratifiés Tournants - Interfaces de la TROposphère - Modélisation Globale et Changement climatique - Atmosphéres planétaires Réparties sur 3 sites: Ecole Polytechnique à Palaiseau, Ecole Normale Supérieure et Université P.M. Curie à Paris. 1 pole technique: Mutualisation des moyens autour des développements instrumentaux : Lidars, ballons, Fluorescence, Sirta, radiométrie. Des services généraux: administration et réseau informatique Pour un ensemble de: - 33 chercheurs CNRS, 14 enseignants-chercheurs, 44 ingénieurs, techniciens administratifs et 50 étudiants en thèse, 15 post-doctorants, 20 personnels sous contrat.

3 Laboratoire fortement impliqué dans la dynamique de la fédération IPSL Pole spatial de l'ipsl Lidars CLIMSERV: serveur de données météo-climat Pole modélisation IPSL A-train LMDZ Ixion Vesco Obs. Spat. Megha-tropiques Airflexb Orchidee Geisa Scarab bdd-mars Chimere bdd-sirta 4A-OP Capteurs ballons Altitude (km) Altitude AIRS AIRS Pole2003 Climat CALIPSO Environnement Sirta Site instrumenté de l'ipsl Pole système solaire

4 Laboratoire de Météorologie Dynamique 1. Prévision et études des mécanismes du changement climatique en cours Observations satellites prospective Un risque climatique majeur confirmé par le dernier rapport IPCC: - dispersion qui reste forte entre les projections des différentes équipes - des incertitudes notamment liées aux rétroactions nuageuses Evolution de la température ( c) moyenne en été en France de 1860 à 2080 De nouveaux enjeux de recherche: - accroitre la confiance dans les résultats, notamment le réchauffement - Raffiner les parts relatives entre réchauffement global et varaibilité décennale - Utiliser les observations Au LMD: - Améliorer la représentation des nuages dans les modèles, - Identifier les mécanismes impliqués dans les rétroactions nuages et vapeur d'eau - Le climat dans un cadre théorique: systèmes dynamiques, non linéarités, évolution sur d'autres planètes 2003? A-train Couverture nuages bas Observations calipso grille LMDZ LMDZ «nouvelle physique» + simulateur calipso

5 Laboratoire de Météorologie Dynamique 2. Processus atmosphériques en météorologie et physique du climat. - Météorologie dynamique: humidité, ondes orographiques, échanges UTLS, couplage océanatmosphère COmparaison SYstematique au Sirta. 5 Altitude (m) Recherche sur les processus en: Obs. lidar... Chimere + simulateur Nuages et vapeur d'eau: interactions d'échelles - Transport à longue distance de gaz (ozone, CO et CO2) et de particules (poussières désertiques, feux) heure locale heure locale Sirta Mise en œuvre de lidars, tour de flux radiométrie, humidité des sols,... - Couche limite, couche de surface et pollution: mélange turbulent, chimie, interactions Instrumentation «innovante» végétation et polluants - Climat et météorologie des planètes: comparaisons des dynamiques entre Terre, Mars, Titan, Venus Lidar dial : CO2 + Doppler AirFlex Mobilis : Lidar + radimoètres radiomètres Mesure de fluorescence Souvent en amont de projets spatiaux

6 Le panache de particules du volcan Islandais observé au SIRTA Image composite du signal lidar mesuré au SIRTA, du 16 au 20 Avril. Une mesure de la réalité en un point (Palaiseau). Des informations sur l'altitude et l'épaisseur de la couche de particules, les propriétés optiques

7 Le panache de particules du volcan Islandais Modélisé avec CHIMERE Une simulation réalisée en collaboration avec l'ineris (PREVAIR) et sur un scénario simple de traceur émis à différentes altitudes 18 Avril h 19 Avril h Analyse 21 Avril h Prévision 22 Avril h 20 Avril h

8 Questions scientifiques et recherches envisagées: Une problématique proche de projets en cours, des projets spécifiques à mettre en oeuvre prochainement - Propriétés optiques des poussières: Quel impact sur le bilan radiatif, de l'échelle régionale à continentale, de l'heure à quelques semaines d'un panache de poussières? Quantification de l'impact des trainées de condensation? (absentes pendant 4 jours) Développement des algorithmes modèles vers observations Apport des données de surface (SIRTA) et satellite (CALIOP, Earth-Care) - Comparaison et validation des modèles météorologiques et de chimie-transport Modèle vers observations: Capacité du modèle à estimer des émissions horaires de poussières minérales

9 Questions scientifiques et recherches envisagées: Une problématique proche de projets en cours, des projets spécifiques à mettre en oeuvre prochainement - Physique de l'injection dans l'atmosphère, transport à longue distance et dépot: Quelle est la distribution en taille de ces aérosols? Comment sédimentent-ils? Quel mécanisme explique ce transport de couches fines? Problématique proche des études sur les poussières Sahariennes (CHIMERE-dust) et les feux de foret en Méditerranée (projet APIFLAME) Forte implication du LMD dans le chantier Méditerranée avec les projets HYMEX et CHARMEX.

10 Questions scientifiques et recherches envisagées: Une problématique proche de projets en cours, des projets spécifiques à mettre en oeuvre prochainement - Impact sur la santé: Peut-on relier le transport de ces panaches et des troubles de santé? Peut-on prévoir l'impact sanitaire à long terme? Un projet ANR 'CHEDAR' (coord.lsce) sur l'éruption du Laki en 1783: Possibilité d'estimer les régimes de temps? Quels liens entre ces éruptions? Des aspects communs en terme de climat et d'impact sur la santé? Des études régionales sur les liens entre pollution aux particules et mortalité en région Parisienne: part relative de ces particules?