SÉMINAIRES du Département atmosphère de l'OPGC en 2004-2005.


  1. SÉMINAIRE DE L'ÉCOLE DOCTORALE DES SCIENCES FONDAMENTALES
    1. TITRE:
  2. SÉMINAIRE INTERNE DU LaMP

    1. TITRE:

      ETUDE DES CIRRUS DANS LA ZONE TROPICALE SUD DE L’OCEAN INDIEN A PARTIR DES DONNEES LIDAR DE LA REUNION :
      « Analyse comparative des méthodes de restitution et étude de la variabilité saisonnière et diurne »

      Les nuages et leurs interactions avec le rayonnement constituent une des principales sources d’incertitude dans les projections relatives au climat. Parmi eux, les cirrus tropicaux ont une importance particulière puisqu’ils peuvent contribuer, selon leurs propriétés optiques, au réchauffement comme au refroidissement de la Planète, entraînant des processus de rétroactions complexes. Il est donc essentiel d’en étudier leurs caractéristiques et de comprendre les mécanismes qui influent sur leur cycle de vie. L’objectif de ce séminaire est de présenter le travail de recherche effectué au cours de ma thèse qui a consisté en l’exploitation spécifique pour l’étude des cirrus tropicaux de la base de données lidar de l’OPAR. La confrontation et la combinaison de méthodes de restitution ont permis d’améliorer la détermination de l’épaisseur optique. L’outil développé, adapté au traitement de grande base de données ainsi qu’à l’étude de cas, permet d’obtenir le rapport lidar effectif. Ce paramètre optique dépend de la taille, de la forme et de l’orientation des particules. L’utilisation de cet algorithme a porté dans un premier temps sur l’exploitation de la base de données lidar de 1996 à 2001. Cette analyse a permis de mettre en évidence le cycle saisonnier d’occurrence des cirrus au dessus de la Réunion, fortement corrélée à la variabilité saisonnière de l’humidité relative dans la troposphère. Dans un deuxième temps, une étude de cas portant sur l’étude de la variabilité temporelle d’un cirrus observé sur une grande partie de la nuit et pendant le lever du soleil a été réalisée. Le couplage de l’exploitation des restitutions et de la modélisation à méso-échelle à partir du modèle Méso-NH a permis de montrer que les processus radiatifs et microphysiques interviennent et interagissent dans l’évolution du cirrus et dans sa durée de vie. Les moyens mis en œuvre lors des futurs campagnes de validation du satellite CALIPSO ou durant la campagne intensive AMMA, permettront d’optimiser ce type d’étude en découplant les termes de forçages grande échelle, d’advection et d’évolution propre du cirrus.

      Par Bertrand CADET
      LaMP

      Mercredi 24 novembre 2004 – 14 heures Salle de réunion de l’OPGC

  3. SÉMINAIRE EXTERNE DU LaMP


    1. Distribution globale du bilan radiatif solaire
      (sur 17 ans de 1984 à 2000)

      Le bilan radiatif est crucial pour le fonctionnement du système climatique de notre planète. Cependant, il n’est pas stable mais il varie en fonction du temps et de l’espace. En utilisant un modèle physique deterministique du transfert radiatif avec plusieurs données d’entrée d’origine satellitaire, on a calculé les composantes du bilan radiatif solaire pour la période des 17 ans, de Janvier 1984 à Décembre 2000. Ceci permet d’évaluer l’état du bilan radiatif actuel, ainsi que des changements possibles qui ont eu lieu lors de la période d’étude.
      by
      N. Hatzianastassiou
      Laboratoire de Météorologie, Departement de Physique, Université de Ioannina
      et Fondation pour la Recherche et la Technologie-Hellas, Crète
      Grèce
      Le Mardi 20 septembre 2005 – 11 heures
      Salle de réunion du LaMP / Bt 5

    2. Theory of electromagnetic wave scattering
      and its application in remote sensing

      In this talk an overview of the mathematical and physical background of electromagnetic wave scattering on nonspherical particles will be given. It is mainly related to solve Maxwell’s equations without approximating assumptions. This overview includes a discussion of a strategy which allows the consolidation of different classes of numerical approaches (T matrix method, Finite-Difference techniques, Boundary Element methods, etc.) into a common mathematical body. Some specific aspects of light scattering on nonspherical particles as well as its relevance for atmospheric remote sensing will be discussed. Finally the usage of DLR’s Virtual Scattering Laboratory for performing online calculations via the Internet is demonstrated.

      by

      Tom Rother
      German Aerospace Center

      Le Vendredi 9 septembre 2005 – 14 heures
      Salle de réunion de l’OPGC / Bt 8

    3.  

    4. Nowcasting precipitation, clouds, and surface state in winter"
      Tobias Grimbacher lundi 4 juillet 2005à 11h.
      sujet de thèse à l' Institute for Atmospheric and Climate Science sous la direction du Prof. H. Davies.

    5. Surrogate cloud fields from measured data

      The research on surrogate cloud fields aims at reconstructing the structure of a partially measured field as well as possible. The algorithms are likely useful for many geo-physical fields, but out examples will focus on cloud fields. Cloud fields are highly variable from planetary scales to millimetre scales. As a consequence there are no measurement techniques to measure this 3-dimensional field. We can, however, measure its statistical properties and reduced fields, such as 2D cloud masks, cloud top height or base fields, coarse-grained optical depth. Using this information we then need to generate a field with these properties.
      A fast iterative algorithm was developed that can generate 3-dimensional fields from a 3D power spectrum and a height dependent PDF. This algorithm can also be used as a flexible and user-friendly generator for fractal cloud fields. As the algorithm not only uses the power spectrum, but also the distribution, it can also make broken cloud fields.
      The suitability of the surrogate clouds for radiative transfer is evaluated by comparing the radiative properties of model cloud fields of sparse cumulus and stratocumulus with their surrogate fields. The bias and root mean square error in the radiative budget of the surrogate fields is better than 0.03 % of the incoming radiation. The average radiances of the stratocumulus fields fit within 0.3 % and the actinic fluxes within 1.4 %. An analysis of variance showed that the deviations in the radiances and irradiances are not statistically significant, i.e. these deviations can be attributed to the Monte Carlo noise. The actinic fluxes were calculated with SH-DOM, so no statistical analysis was possible. The standard deviations and the power spectra of radiative fields are captured well. The full distributions do show differences between the model clouds and the surrogates, but on average the full distribution of the radiative properties is almost identical. We compared these results with optical properties of clouds that have either the correct PDF (but no spatial correlations) or the correct power spectrum (but a Gaussian PDF). These clouds did show statistical significant deviations.
      The surrogate sparse cumulus fields were found to be identical to their model counterparts, except for translations and reflections. These results for stratocumulus and sparse cumulus clouds exemplifies that for many applications the cloud structure is described well from a radiative point of view, using only a power spectrum together with an amplitude distribution. These results suggest that radiative transfer problems may be easier as previously thought. This conjecture we would like to test using tdMAP fields.

      par Victor VENEMA
      Meteorologisches Institut Universitaet Bonn Zimmer 210
      Auf dem Huegel 20
      53121 Bonn (Germany )
      E-mail: Victor.Venema@uni-bonn.de
      Le Vendredi 10 juin 2005 – 10 heures

      Salle de réunion de l’OPGC

    6. Le programme POVA :

      présentation générale et quelques résultats concernant les aérosols.


      Cet exposé proposera tout d’abord une présentation générale du programme POVA (Pollution des Vallées Alpines), avec ses objectifs, ses partenaires, les méthodologies envisagées et les travaux entrepris et en cours, tant du point de vue des actions de terrain que de la modélisation.
      Dans un second temps, j’exposerais de façon plus détaillée les résultats obtenus au LGGE dans le cadre des différentes campagnes de terrain sur la physico-chimie des PM10, et plus particulièrement ceux concernant la matière carbonée particulaire : évolution temporelles, relation avec les sources potentielles d’émission, composition moléculaire, processus atmosphériques mis en jeux dans l’évolution des concentrations et des propriétés.
      Par Jean Luc JAFFREZO
      Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement
      Rue Molière, BP 96
      38 402 St Martin d'Hères Cedex
      Tel: (+33) 4 76 82 42 32
      Fax: (+33) 4 76 82 42 01
      Email: jaffrezo@lgge.obs.ujf-grenoble.fr
      Web : http://lgge.obs.ujf-grenoble.fr/

      Vendredi 19 novembre 2004 – 10 heures
      Salle de réunion de l’OPGC

  4. THÈSES Soutenues au LaMP en 2005

 

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