Conseil Scientifique "Aérosols" 14 Mars 2014

Conseil Scientifique « aérosols » du LMD Vendredi 14 mars 2014
Conseil Scientifique « aérosols » du LMD
Vendredi 14 mars 2014
Matinée : salle de UFR TEB, Tour 56, couloir 56-46, 2ème étage, Jussieu 

 

Programme

 

9:15-9h30 : Accueil 

Observation, modélisation et impacts des aérosols 

(modérateur Olivier Boucher) 

9:30 : L'observation des aérosols au Sirta
Jean-Charles Dupont 

9:45 : Prévisibilité de la modélisation des aérosols pendant ChArMEx 2013
Laurent Menut 

10:00 Modélisation de l'effet radiatif des aérosols sur la photolyse dans le modèle CHIMERE: développement et application à la SOP CHARMEX (juin-aout 2013)
Sylvain Mailler 

10:15 Projet Atopica:modélisation des pollens en Europe et en France avec Chimere
Dmitry Khvorostyanov 

10:30 Impact des panaches de feux sur la pollution
Solène Turquety 

10:45 Restitution des aérosols de poussière à partir des 7 années de IASI
Virginie Capelle 

11:00 Les aérosols dans les projets StratoClim et Cissa.
Bernard Legras 

11:15 - 11:45 Pause (au LMD jussieu, Tour 45-55 3ème étage) 

Couplages aérosols / climat 

(modérateur Laurent Menut) 

11:45 Enjeux et perspectives aérosols/climat
Olivier Boucher 

12:00 Estimate aerosols sources in a regional scale but until now I only have included the SPLA model (the simplified aerosol model of Olivier and Nicolas) in the LMDZ with KE physics.
Jeronimo Escribano 

12:15 Modélisation et observation des poussières et paléo poussières
Adriana Sima 

12:30 Les poussières de Chimere soufflées par la "nouvelle physique" de LMDZ
Frédéric Hourdin 

12:45 Un lessivage au plus près des paramétrisations
Jean-Yves Grandpeix 

13:00 Poussières martiennes
Aymeic Spiga 

 

Résumé des discussions

Durée : 1h30 à la suite des exposés. 

Présents :
ABCt : Alain Chédin, Cyrile Crévoisier, Virginie Capelle, Claudia Stubenrauch
DPAO : Bernard Legras, Olivier Talagrand, Lionel Guez, Adriana Sima
EMC3 : Jeronimo Escribano, Jean-Yves Grandpeix, Jean-Louis Dufresne, Olivier Boucher, Frédéric Hourdin, Jean-Baptiste Madeleine
Intro : Sylivain Mailler, Dmitry Khvorostyanov, Solène Turquety, Laurent Menut
Planeto : Aymeric Spiga
Vincent Cassé 

Volcans

Des choses vont se développer autour de strato-clim (DPAO). Quelques études côté intro. EMC3 impliqué dans les forçages volcaniques dans le modèle de l'IPSL. Mais pas d'enjeux de synergie identifiés

Feux

Forte activité au LMD. Simulation des aérosols de feux pour la pollution à Intro avec Chimere et LMDZ. Prise en compte des pyro-thermiques dans les simulations LMDZ avec la mise au point de cadastres de feux passés et présents. Pyro-thermiques développés initialement en collaboration entre ABCt et EMC3 pour expliquer les cycle diurne de concentration de CO2, puis CO. L'activité continue sur la base d'inversions de IASI. 20 ans de données disponibles. Une fois l'intensité des feux connue, le pyro-thermique est une paramétrisation comme une autre qui rentre facilement dans les algorithmes d'inversion.
Le LMD bien positionné sur la question des calculs d'émission, hauteurs d'injection, observations croisées aérosols & gaz.
Mettre au point une configuration de référence de LMDZ avec aérosols de feux, gaz, et pyro-thermiques.

Couplage atmosphère surface

Les couplage surface atmosphère sont un enjeu aussi bien pour la modélisation que pour l'inversion d'observations : biais dans les restitutions de températures de surface sur continents, importance de l'humidité ou de la végétation dans la modélisation des poussières, prise en compte effective des surfaces brûlées, etc… L'importance pour la modélisation se fait particulièrement sentir pour les paléo-climats ou climats futurs. Cette question des surface peut s'avérer bloquante sur un certain nombre d'études mais les discussions n'ont pas permis d'aller au delà de ce constat.

Soulèvement des poussières

Le soulèvement des poussières désertiques est abordé dans l'équipe Intro avec Chimere, dans l'équipe EMC3 avec LMDZ, dans l'équipe DPAO avec les paléo-simulations de poussières, ainsi qu'en planétologie.
La dépendance extrêmement non linéaires aux vents à 10 m reste un problème central.
Le travail sur les distribution de vent pour le soulèvement est transverse à peu près toutes les équipes, en allant depuis l'ajout de distribution sous-maille dont on pourrait utiliser la largeur comme paramètre d'inversion, à la paramétrisation de ces distributions (en fonction de la convection ou de la présence de poches froides). Les simulations LES devraient permettre d'apporter un peu des contraintes. Les distributions de poussières ont tendance à « vieillir » avant leur émission effective quand on les compare à des distribution de soufflerie.
Thématique transverse avec des forces importantes au LMD. A cultiver et coordonner davantage.

Liens modèles / observations

Simulateur d'observations : Existe pour les lidars aérosols dans Chimere. Utilisable dans LMDZ ?
Un simulateur d'observations pour IASI pourrait être développé dans un futur proche.
Mise au point de simulations LMDZ guidées / zoomées de référence pour comparaison aux observations.
Monter un projet pour le CNES : Simulations LMDZ guidées + simulateurs d'observations en préparation de missions spatiales.
Grosse expertise sur les données aérosols globales à ABCt, y compris Aeronet. Les données infra-rouge fournissent l'épaisseur optique de jour comme de nuit et la hauteur moyenne de la couche d'aérosols. Rapprochement à faire avec les études ouest africaines de EMC3.
L'importance de la résolution spatiale pour la corrélation entre sources localisées et mesures in-situ est soulignée.
Un accès privilégié aux données de radio-éléments associées à la surveillance des essais nucléaires existe à EMC3 via la collaboration avec le CEA/DAM. Gros potentiel de contraintes sur les paramétrisations du transport, de la convection ... 

Régions d'intérêt

Sirta. Les projets d'inter-comparaison systématique sur site en perte de vitesse/intérêt. Il faut peut-être s'en soucier. Le Sirta n'était pas représenté à la discussion.
Afrique. Beaucoup de choses se passent autour des poussières saharo-sahélienne avec de fortes analogies avec la planètes Mars.
Inde : on peut s'appuyer sur des collaborations de l'équipe EMC3
Amérique du sud : projets avec Intro dans différents pays. Région d'intérêt notamment pour les feux. 

Partage de codes

Une réunion a eu lieu il y a 2-3 mois au niveau national avec une discussion sur le partage de codes de chimie-transport. Le montage d'un GdR est à l'étude. Seules les modèles régionaux étaient représentés.
Au niveau du LMD et de l'IPSL, et en laissant de côté la question de l'articulation entre Reprobus (strato) et Inca (plutôt tropo) qui ne dépend pas de nous, on voit qu'il y a pas mal à faire, notamment en terme de poussières :
Utilisation des derniers cadastres de poussières de Chimere dans LMDZ et définition éventuelle d'une interface commune durable. Convergence avec les poussières d'Inca.
Une partie de ce travail de convergence sera réalisé autour du travail d'inversion de Jeronimo.
On peut également penser à un partage de simulateurs d'observables

Divers

- De façon générale, les émissions fournies sur base de cadastres, analyses de consommation, etc, fournissent dans les modèles des concentrations trop faibles. Pourquoi ? Biais observationnel lié à la co-localisation des sources et des mesures ? Transport vertical sous-estimé induisant un temps de vie trop court ?
- Incitations fortes à se positionner sur le climat urbain. Pas de réelle volonté côté LMD. Inquiétude quant à la pertinence même du questionnement.