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