Etude des situations multi-couches « aérosols » et des interactions « aérosols-nuages »

Titre et résumé de thèse

Etude des situations multi-couches « aérosols » et des interactions « aérosols-nuages »

Le premier objectif de cette étude est d’analyser la cohérence entre les restitutions d’aérosols au-dessus des nuages (AAC) réalisées à partir de mesures spatiales passive et active. Nous avons considéré la méthode basée sur les mesures polarisées de POLDER, la méthode développée pour le lidar spatial CALIOP et la méthode basée sur le rapport de dépolarisation CALIOP (DRM), pour laquelle nous proposons une version calibrée. Nos analyses régionale et pluriannuelle globale mettent en évidence un bon accord statistique entre les restitutions DRM et POLDER AOT (R2=0,68 – échelle globale), qui donne confiance dans notre capacité à mesurer les propriétés de l’AAC. Des différences se produisent lors du contact entre les couches d’aérosols et de nuages. La méthode opérationnelle de CALIOP sous-estime l’AOT, comparé aux deux autres méthodes.

Le second objectif est d’étudier l’impact des aérosols sur les propriétés des nuages et leur forçage radiatif, sur l’océan Atlantique Sud. Nous avons considéré une synergie entre les restitutions CALIOP et POLDER avec des paramètres météorologiques colocalisés. Nous réalisons des calculs de transfert radiatif dans les domaines visible et infrarouge, et analysons l’effet de la charge en aérosol sur les propriétés des nuages et la météorologie. Nous avons trouvé que les aérosols et le contenu en vapeur d’eau pourraient impacter la convection des nuages. Nos résultats montrent que sous de fortes charges de AAC, les nuages deviennent optiquement plus épais, avec une augmentation du contenu en eau liquide de 20 g.m-2 et des altitudes plus basses du sommet du nuage (~200 m); indiquant un potentiel effet semi-direct des aérosols au-dessus des nuages.

Publications scientifiques

Deaconu, L. T., Waquet, F., Josset, D., Ferlay, N., Peers, F., Thieuleux, F., Ducos, F., Pascal, N., Tanré, D., Pelon, J., and Goloub, P.: Consistency of aerosols above clouds characterization from A-Train active and passive measurements, Atmos. Meas. Tech., 10, 3499-3523, https://doi.org/10.5194/amt-10-3499-2017, 2017.

Cornet, C., C-Labonnote, L., Szczap, F., Deaconu, L., Waquet, F., Parol, F., Vanbauce, C., Thieuleux, F., and Riédi, J.: Cloud heterogeneity effects on cloud and aerosol above cloud properties retrieved from simulated total and polarized reflectances, Atmos. Meas. Tech. Discuss., https://doi.org/10.5194/amt-2017-413, in review, 2017.

Présentations orales et poster

Deaconu L., Waquet F., Josset D., Ferlay N., Pascal N., Goloub P., Ducos F., Thieuleux F.: Optical depth retrieval for aerosol over cloud: passive vs. active methods and applications for the study of aerosol-cloud interactions, 11th International Conference ELSEDIMA “Environmental Legislation, Safety Engineering And Disaster Management”, 28 May 2016, Cluj-Napoca, Romania.

Waquet F., Peers F., Deaconu L., Cornet C., Ducos F., Thieuleux F., Goloub P., Riedi J., Labonnote L., Tanré D., ICARE: Detection of aerosols in cloudy scenes: properties and climate impact, PNTS 2013-10, Novembre 2016.

Posters

Deaconu L., Waquet F., Josset D., Ferlay N., Pascal N., Goloub P., Peers, F., Ducos F., Thieuleux F., Comparison of active and passive A-Train sensors used in aerosols above clouds retrievals and characterization, ICAC Conference, 23-27 March 2017, Villeneuve d’Ascq, France;

Cornet C., F. Szczap, L. C-Labonnote F. Waquet, L. Deaconu, F. Parol, J. Riédi, F. Thieuleux: Assessments of Cloud Heterogeneity Effects on the POLDER3/PARASOL retrieved cloud parameters, JpGU-AGU joint meeting, Montréal, 20-25 mai 2017;

Cornet C. L. C-Labonnote, F. Szczap, F. Waquet, L. Deaconu, F. Parol, J. Riédi, F. Thieuleux: Cloud Heterogeneity Effects on the POLDER3/PARASOL measurements and consequences on the cloud parameters and aerosol above cloud retrievals, A-Train Meeting, Pasadena, 19-21 avril 2017;

Deaconu L., Waquet F., Josset D., Ferlay N., Pascal N., Goloub P., Ducos F., Thieuleux F.: Optical depth retrieval for aerosol over cloud: passive vs. active methods and applications for the study of aerosol-cloud interactions, 3eme Journée Scientifique Labex CaPPA, 25 February 2016, Villeneuve d’Ascq, France;

Deaconu L., Waquet F., Josset D., Ferlay N., Pascal N., Goloub P., Ducos F., Thieuleux F., Optical depth retrieval for aerosol over cloud: passive vs. active methods and applications for the study of aerosol-cloud interactions, 3eme Journée Scientifique Labex CaPPA, 25 February 2016, Villeneuve d’Ascq, France;

Deaconu L., Waquet F., Ferlay N., Goloub P., Josset D., Study on indirect and semi-direct effect of aerosols on clouds, IRePSE Conference, 8 July 2015, Villeneuve d’Ascq, France;

Deaconu L., Waquet F., Ferlay N., Goloub P., Josset D., Study on ‘multi-layer’ situations and on aerosol-cloud interactions, 2eme Journée Scientifique Labex CaPPA, 17 February 2015, Villeneuve d’Ascq, France;

Peers F., Waquet F., Deaconu L., Dubuisson P., Ducos F., Goloub P., Josset D., Labonnote L, Riédi J., Tanré D., Thieuleux F.: Properties and Impact of Aerosols Above Clouds, American Geophysical Union (AGU) Conference, San Francisco, California 9-13 December 2013.

Perspectives

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