Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique SIRTA

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Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique SIRTA Observations, Recherche et Enseignement Martial Haeffelin Directeur scientifique et technique Institut Pierre Simon Laplace L. Barthès, O. Bock, C. Boitel, D. Bouniol, H. Chepfer M. Chiriaco, J. Delanoe, P. Drobinski, J-L. Dufresne, C. Flamant, M. Grall, F. Hourdin, F. Lapouge, Y. Lemaître, C. Legac, Y. Morille, V. Noel, J. Pelon, C. Pietras, A. Protat, B. Romand, G. Scialom, R. Vautard, J-P. Vinson, A. Weill

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Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique

SIRTA

Observations, Recherche et Enseignement

Site Instrumental de Recherche par Télédétection Atmosphérique

SIRTA

Observations, Recherche et Enseignement

Martial HaeffelinDirecteur scientifique et technique

Institut Pierre Simon Laplace

L. Barthès, O. Bock, C. Boitel, D. Bouniol, H. Chepfer M. Chiriaco, J. Delanoe, P. Drobinski, J-L. Dufresne, C. Flamant, M. Grall, F. Hourdin, F. Lapouge, Y. Lemaître, C. Legac, Y. Morille, V. Noel, J. Pelon, C. Pietras, A. Protat, B. Romand, G. Scialom, R. Vautard, J-P. Vinson, A. Weill

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Documenter avec précision, sur le long terme, les processus radiatifs, physiques et dynamiques au sein de l'atmosphère, en particulier ceux liés aux nuages et aérosols, afin:

1) Contribuer aux besoins d’observation de la recherche sur les processus dans la couche limite et la troposphère libre,

2) Apporter des données de validation pour les modèles de météo et climat

3) Servir de point de référence pour la préparation et la validation d’observations spatiales

4) Apporter les moyens de tester et qualifier des nouveaux moyens de mesure

Objectifs et Moyens Objectifs et Moyens

Mutualiser des moyens d’observation de l’atmosphère sophistiqués par télédétection (radars, lidars, radiomètres) et mesure in situ de plusieurs laboratoires de l’IPSL et instituts associés.

1) Les instruments sont mis en œuvre et maintenus par les équipes techniques des laboratoires

2) Observations sont mises à disposition de la communauté scientifique pour permettre une exploitation large des données

3) Activités d’enseignement expérimental (250h par an)

4) Accueil de projets (campagne de mesure)

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Observations (1)Observations (1)

2005LMD-SASONIC ANEMOMETERSHEAT FLUXES

2005CETPMW-RADIOMETERLIQUID WATER

IN SITU

1999METEO-FRADIO-SONDEPROFILES

1999LMDSTANDARD STATIONSURFACE WEATHER

2002CETP/LMDMW-RADIOMETER + GPSWATER VAPOR

2002LOASUN PHOTOMETERAEROSOLS

2003LMDBSRN FLUX STATIONBB RAD FLUXESRADIO-METER

2002CETP95 GHz DOPPLERCLOUDSRADAR

1999LMD532-1064 nmCLOUD-AEROSOLLIDAR

Routine 2002 - 2005

IN SITU

2005LOAIR-RADIOMETERCLOUDS

2004LMD/SA10.6 mm DOPPLER3-D WIND

2004CETPSPECTRO-PLUVIOMETERSPRECIPITATION

RADIO-METER

2004CETP5 GHz DOPPLERPRECIPITATIONRADAR

2005SA286 nm DIALOZONE

2004SA/IGN355 nm RAMANWATER VAPORLIDAR

Campagne

Routine > 2006

2006CEREAPA1-NT (Remtech)WIND PROFILESODAR

2006CETP9 GHzWIND PROFILE

2006CEREASONIC ANEMOMETERSHEAT FLUXES

IN SITU

2006LED-P7BOWEN STATIONSURFACE FLUXES

2006CEREASTANDARD STATIONSURFACE WEATHER

2006ATMOSPYROMETERCLOUD FRACTION

2006CEREAPYRANO+PYRGEOMETERSRAD FLUX DIVERG.RADIO-METER

2006CETP95 GHz DOPPLERCLOUDSRADAR

2006LMD355 nm (Leosphere)CLOUD-AEROSOLLIDAR

4 Zones d’Observation

Partenaires:• CETP, LMD, LSCE, SA• CEREA, LED, LISA, LOA• IGN, Météo-France/DSO/CMS/CNRM

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Bilan:• Gestion des flux et traitements des données (format, visu, analyse): 8 flux• Base de données: 1To données brutes + traitées (stockage, sauvegarde, accès) • Diffusion des données:

• Web + ftp• 30 k fichiers téléchargés, 500 sessions

30k Files

500 Connect.

30 Go

2005

Instrument 1

Système d’acquisition

Système central de traitement desdonnées

Instrument 2

Système d’acquisition

Base de données(CLIMSERV/IPSL)

Distribution

• http://www.sirta.fr• ftp.sirta.ipsl.polytechnique.fr

Observations (2)Observations (2)

Intégration dans base de données internationales:

• CloudNet / GEWEX - RP

• BSRN, AERONET, EARLINET

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Sujet de Recherche:

• Développements méthodologiques pour restituer les propriétés des nuages à partir de mesures de télédétection

• Statistiques régionales des propriétés des nuages non précipitants

• Physique des nuages dans les modèles atmosphériques (Méso, NWP, GCM)

• Validation d’observations spatiales

Projets:

CLOUDNET + CALIPSO + CLOUDSAT + VAPIC

CLOUDNET + CALIPSO + CLDOUSAT

CLOUDNET: ARPEGE (+5 NWP) --> AROMECOMPERES: MM5, Méso-NH, LMDZ AQUA-TRAIN + MSG

Collaborations:

• O. Bock, H. Chepfer, M. Chiriaco, M. Haeffelin, V. Noel, A. Protat, J. Pelon (IPSL)• A. Dabas, J-P. Aubagnac, H. Holin (CNRM)

• J. Delanoe, M. Haeffelin, V. Noel, A. Protat (IPSL)

• H. Chepfer, M. Chiriaco, A. Protat, J. Pelon, M. Haeffelin (IPSL)• J-M Piriou, F. Vinit (CNRM)

• M. Haeffelin (IPSL)• H. Legléau, A. Marsouin (CMS-Lannion)

GT « Nuage - Rayonnement »GT « Nuage - Rayonnement »

Thèses• JC. Dupont (LMD-CIFRE): Signature radiative des nuages - détection et prévisionPostdocs et chercheurs invités:• P. Heck (EumetSat-NASA LaRC): Détection et validation de la phase des nuages

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Sujet de Recherche:

• Etude des processus pilotant le brouillard et modélisation LES

• Etude des processus dans les couches stables et développements de paramétrisations (obs + mod LES)

• Effet indirect des aérosols sur la formation des nuages bas et du brouillard

Projets:

PARISFOG (IPSL, LEFE) 2006-2007

CLAS-TB (ANR)

EUCAARI / AEROCLOUDS

Collaborations:

• P. Drobinski, T. Dubos (IPSL)• V. Masson (CNRM)

• P. Chazette, P. Drobinski, M. Haeffelin, A. Protat, A. Weill (IPSL)• T. Bergot, A. Dabas, L. Gomes, V. Masson (CNRM)

• J. Pelon, A. Protat (IPSL)• J-L Brenguier (CNRM)

Thèses• C. Fesquet (LMD-EP): Impact des hétérogénéités spatiales sur la turbulence• D. Josset (SA): Propriétés des nuages bas, dynamique et interaction avec aérosolsPostdocs et chercheurs invités:• C. Barthlott (EP-U Karlsruhe): Structure cohérentes dans la couche limite• C. Champollion (Postdoc DGA): Variabilités spatiale et temporelle de la vapeur d’eau

GT « Couche Limite Atmosphérique »GT « Couche Limite Atmosphérique »

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GT « Expérimentation »GT « Expérimentation »

Sujet de Recherche:

• Télédétection active lidar + radar + radiomètre : restitutions des propriétés physiques des nuages (assimilation?)

• Télédétection active lidar: propriétés des aérosols et de la vapeur d’eau (pollution, effet indirect)

• Télédétection passive: Signature radiative des nuages pour impact radiatif, prévision immédiate

Projets:

Parc instrumental multi-capteurs, coûts réduits, observations continues, intégration des restitutions (SESAME)

Lidar Raman N2 et H2O (PSI IPSL)

Pyrometre (Thèse CIFRE)

Collaborations:

IPSL (CETP, LMD, SA) - CEREA

IPSL (LMD, LSCE, SA)

LMD - ATMOS

Thèses• JC. Dupont (LMD-CIFRE): Signature radiative des nuages - détection et prévision

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GT « Enseignement »GT « Enseignement »

Titre du TP Public ResponsableParcours

Duréeséance

Nbétudiants 

/séance

Nbséances2005/06

Annéesfonctt du

TP

Poly CompteRendu

Enseignanten 2006

Lidar Nuages-Aérosols

P6, M1,Nuages et

rayonnement

Lefrère /Cabane

8h 2-4 4 2000-2006 oui oui,noté

Hertzog(MC-P6)

Lidar Nuages-Aérosols

P6, M2,Télédétection

Picon /Jacquemoud

8h 2-4 3 2000-2006 oui oui,noté

Hertzog(MC-P6)

Lidar Nuages-Aérosols

UVSQ,M2,QuaLuB

Cernogora/Bousquet

8h 3 5 1999-2006 oui oui,noté

Chiriaco(post-doc)

Lidar Vent UVSQ,M2,QuaLuB

Cernogora/Bousquet

8h 3 6en 2004

1999-2001,2003 2004

oui oui,noté

Bastin en2004 (doc)

Observatoireatmosphérique

X, M1,Mécanique

Boutillon 3-4h 4 1 2005-2006 oui oui, pasnoté

Drobinski(cnrs)

Observatoireatmosphérique

ENS, M1,SciencesPlanète

Legras 8h 4 1 2004-2006 oui oui, pasnoté

Haeffelin(cnrs)

Observatoireatmosphérique

UVSQ, M1 Bousquet 8h 11 1 2003-2006 oui oui,noté

Chiriaco(post-doc)

Rayonnementsolaire et

conditionsmétéo

X, M1,Mécanique

Boutillon 3-4h 4 1 2005-2006 oui oui, pasnoté

Drobinski(cnrs)

Turbulencedans la couche

limite

X, M1,Mécanique

Boutillon 3-4h 4 1 2005-2006 oui oui, pasnoté

Drobinski(cnrs)

GPS :application

météo

X, M1,Mécanique

Boutillon,Botton

3-4h 4 1 2003-2006 oui oui, pasnoté

Champollion(cnrs)

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SIRTASIRTA

A. Protat (CETP)M. Beckmann (LISA)G. Brogniez (LOA)

P. Chazette (LSCE)H. Chepfer (LMD)A. Dabas (CNRM)P. Drobinksi (SA)

L. Musson-G(CEREA)J. Pelon (IPSL)

B. Sultan (LOCEAN)

CS SIRTA

CS SIRTA

M. Haeffelin

COORD Scien. & Tech.

COORD Scien. & Tech.

Éq. Tech

CETP

IPSL

LOA

CEREA

Autres…

C. Pietras

M. Grall

F. Lapouge

B. Romand

TECH Observation

TECH Observation

C. Boitel

Y. Morille

CDD

INFO Traitement

INFO Traitement

GT Nuages

GT CLA - Pollution

GT Expérimentation

GT Enseignement

Groupes de Travail

Groupes de Travail

CD IPSLCD IPSLDir. LMDDir. LMDDGAR XDGAR X

Organisation Organisation

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0

20

40

60

80

100

120

2002 2003 2004 2005

k€

INF

EQU

FON

FinancesFinances

Crédits gérés au LMD, IPSL et DGAR

• 100% du financement obtenu sur projets

• Réponse à 6-8 appels d’offre par an

• Personnel (CNRS + EP) : 210 k€ annuel

2006:

• Contribution CEREA/EDF (fonctionnement + personnel)

• Statut « Site Atelier » INSU ? (soutien récurrent)Organismes soutenant le SIRTA:

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Objectif: améliorer notre compréhension et notre capacité à décrire et modéliser les processus physiques pilotant le cycle de vie du brouillard

• formation des brouillards: conditions dynamiques, stabilité, turbulence, flux de chaleur et radiatifs à la surface, effet des aérosols (nucléation)• développement des brouillards: microphysique, évolution des couches, suivi des conditions thermodynamiques, dynamiques et radiatives• dissipation des brouillards: flux d’énergie et radiatifs (absorption), structure dynamique

4) Projet PARISFOG 4) Projet PARISFOG

Moyens: • Dispositif instrumental permettant d’observer les processus physiques (radiatifs, microphysiques, dynamiques et turbulents) qui contribuent à la formation, au développement et à la dissipation des couches de brouillard• Modèles méso-échelle (1-D et 3-D): MM5, Méso-NH, MERCURE

PARISFOPARISFOGG

PARISFOPARISFOGG Flux

Télémètre

Equipes: CEREA, CNRM, IPSL, LED, U. Baléares Oct 2006 - Mars 2007