(i) Un néphélomètre polaire (PN) pour la caractérisation des propriétés de diffusion des particules nuageuses. L’exemplaire unique de cet appareil est opérationnel sur avion depuis 1996. Le principe repose sur la mesure directe de la section efficace volumique de diffusion (documentée par 44 angles entre ± 3.5 ° et ± 169°) issue des particules nuageuses qui traversent un faisceau laser (l = 800 nm) à des vitesses compatibles avec des avions de type Falcon (200 m/s). L’interprétation de la mesure permet de déterminer le coefficient d’extinction, le facteur d’asymétrie et de discriminer la phase thermodynamique des particules.
Une nouvelle version du Néphélomètre Polaire est actuellement en cours de réalisation au Laboratoire. Cet exemplaire sera pourvu d’améliorations tant au niveau de l’optique (réduction de la diffraction du faisceau Laser, lentilles traitées à la longueur d’onde, …) que de l’électronique d’acquisition (PIC, …).

(ii) Un imageur CPI (Cloud Particle Imager). Cet instrument permet l’observation et l’enregistrement numérique (caméra CCD, 106 pixels) de l’image des particules (entre 20 et 2300 µm) avec une précision remarquable (résolution du pixel de 2.3 microns). Il utilise un système électro-optique qui permet l’échantillonnage en temps réel d’un volume de 1 L/s à 200m/s avec un taux de 40 images par seconde.  Outre la discrimination de la phase thermodynamique des particules, l’information délivrée par le CPI permet de procéder à la reconnaissance de forme des particules de nuage ainsi qu’à l’observation quantitative de leur état de surface (degré de givrage par exemple).

(iii) Une sonde à impaction virtuelle (CVI-Counterflow Virtual Impactor- version aéroportée) qui permet l’accès direct aux noyaux de condensation ou de glace des nuages et aux gaz dissous dans les particules nuageuses (aérosol activé). Cet instrument couplé à un système d’analyse physico-chimique représente pour l’instant la seule solution technique permettant de déduire des informations sur les propriétés chimiques et physiques des espèces volatiles et non volatiles incorporés dans les hydrométéores individuels. Cet instrument permet, en complément de l’échantillonnage en nuage des aérosols résiduels, l’échantillonnage  isocinétique  des aérosols atmosphériques sub-microniques (hors nuage). Le rack d'analyse assure l’asservissement du système de prélèvement et de l’instrumentation scientifique composée d’un photomètre PSAP, de systèmes de filtration (espèces inorganiques, espèces organiques), d’un système de désorption thermique, de deux systèmes SMPS, deux spectromètres Grimm et un système d’impaction des particules individuelles ainsi que d’un hygromètre Lyman-a pour la mesure de la teneur en eau liquide et/ou de la teneur en glace.

(iv) Une sonde 2D-S (2D-Stéréo) qui permet une mesure stéréoscopique 3D de l’image ombrée d’une même particule. Cette sonde possède deux lasers orthogonaux qui illuminent deux rangées de photodiodes de 128 détecteurs avec une résolution de 10 µm (gamme 10-1280 µm). A l’aide de cette technique, l’analyse morphologique en 3D des cristaux de glace est réalisable. Intégré à la PMA du LaMP, cet instrument permet une amélioration significative de la connaissance expérimentale des propriétés microphysiques et radiatives des nuages en phase mixte ou glacés (cirrus).

(v) Une sonde PIP (Precipitation Imaging Probe) qui est une sonde 2D-P moderne (i.e. plus rapide et meilleure définition) à grande surface d’échantillonnage pour la mesure des hydrométéores précipitant. Cet instrument possède une gamme de mesure allant de 200 µm à 6 mm.

(vi) Une sonde CDP (Cloud Droplet Probe) qui mesure le spectre dimensionnel des goutelettes d'eau (3 à 45 µm).

(vii) Des sondes PMS/DMT classiques :

      SPP-100 et FSSP-100-ER (spectre dimensionnel des goutelettes d'eau de 3 à 90 µm), 2D-C et 2D-P (imageurs).

(viii) Le Spectromètre de masse des Aérosols (AMS), instrument communautaire de l’INSU a été adapté aux conditions aéroportées et a été utilisé dans le cadre des campagnes EUCAARI et MEGAPOLI.