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Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Evaluation de la description des aérosols dans le CTM CHIMERE Contributeurs:

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1 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Evaluation de la description des aérosols dans le CTM CHIMERE Contributeurs: Solène Turquety, Laurent Menut, Hélène Chepfer, Stavros Stromatas (Thèse CNES/ADEME), Grégory Cesana Géraldine Réa (Thèse KIC/UPMC), Yonseob Kim (CDD CNES) Objectifs généraux: Evaluer les émissions régionales – en particulier pour les événements intenses (feux, dusts) Processus de transport et paramétrisations Variabilité spatio-temporelle de limpact des sources (qualité de lair en particulier) Région détude: Europe-Méditerranée (principalement) Analyses basées sur des comparaisons entre: simulations du modèle de chimie-transport CHIMERE observations surface (PM AIRBASE, AERONET) observations satellitaires: MODIS, PARASOL CALIOP Nécessite le développement dun outil de comparaison modèle.vs. observations

2 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Evaluation de la description des aérosols dans le CTM CHIMERE Présentations relatives au projet LMD/aérosols: 1.Contribution relative des feux: utilisation des observations A-Train pour évaluer la qualité des simulations CHIMERE (S. Stromatas) Méthodologie de comparaison modèle.vs. Observations: outil OPTSIM Analyse du cas de lété Importance de la pyroconvection en Europe et Méditerranée (G. Réa)

3 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Méthodologie: comparaisons modèle.vs. observations S. Stromatas et al. (Geosc. Mod. Dev., 2012) Simulation aérosols CHIMERE: 8 classes de tailles (0.039, 0.078, 0.156, 0.312, 0.625, 1.25, 2.5, 5, 10 μm) Sulfates, nitrates, ammonium, organic aerosols and sea-salt (see Bessagnet et al. (2010) for details) Gas-particle partitioning of the ensemble Sulfate/Nitrate/Ammonium: ISORROPIA code Dust Simu Euro-Med: 18 niveaux (jusquà 200hPa) Météo WRF Emissions: EMEP (anthr.), MEGAN (biog), APIFLAME (feux), dust Post-processing: propriétés optiques Simulation du signal lidar pour une comparaison directe aux L1 CALIOP Note: généralisation de lapproche de Hodzic et al. (2004, lidar sol), Vuolo et al. (2009, analyse climato dusts)

4 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Exemple: transport de poussières désertiques R 2 = 58%, Bias = 0.25, RSME = 0.28 for AOD (500nm) AOD is underestimated by the model Very good agreement for the lower values of Angstr ̈om Exp. ( dust)

5 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Exemple: transport de poussières désertiques Scattering Ratio : 9 July 2007 (night) Example of profile: Contributions in CHIMERE: CHIMERE vs CALIOP Using OPTSIM

6 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Analyse de limpact des feux: projet APIFLAME (www.lmd.polytechnique.fr/apiflame) Projet , financé par programme national PRIMEQUAL – APR Longue distance Collab. LMD (PI S. Turquety), INERIS, CEREA, LA, LOA, LATMOS, LSCE Emissions? Altitude dinjection? Evolution chimique? Production dozone? Impact à longue distance? Prévisibilité?

7 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Approche générale Model Database Observations Emiss. parameter ORCHIDEE Carbone, hydro & veg ORCHIDEE Carbone, hydro & veg Emission factor MODIS 500x500m Area burned (MCD45) USGS landuse Burnt area Biomass density xx Burning efficiency x Emissions Model species Model grid Emissions Model species Model grid Estimation des émissions pour toutes les espèces gazeuses et particulaires pour lesquelles on dispose de facteurs démission. En cours dintégration dans ECAD à 25 km de résolution Inventaire démission APIFLAME

8 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Cas détude de lété 2007: CHIMERE vs obs. sol

9 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Cas détude de lété 2007: CHIMERE vs PARASOL/MODIS PARASOL AOD mode 865nmMODIS 550nm

10 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Analyse du transport à longue distance: CHIMERE vs CALIOP CALIOP CHIMERE Panaches de feux observé 3 fois Principales signatures simulées Sous estimation de R Panache semble trop étendu / transporté trop haut

11 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Analyse du transport à longue distance: CHIMERE vs CALIOP Comparaison proche des sources: Emissions sous-estimées Revoir altitude dinjection Contributions des dusts relativement importante

12 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Analyse du transport à longue distance: CHIMERE vs CALIOP Comparaison loin des sources: Emissions sous-estimées Revoir altitude dinjection Variabilité des émissions et de laltitude? Erreur de transport?

13 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Bilan et perspectives Done: Développement de loutil de comparaison OPTSIM Ongoing: Analyse du budget des aérosols en Euro-Méditerranée; exploitation des observations A-Train (S. Stromatas) Evolution des propriétés aérosols dans les panaches de feux (différents événements) et évaluation des émissions Influence de limpact radiatif sur la photochimie – information apportée par lanalyse couplée dobservations satellitaires gaz traces / aérosols Starting: Caractérisation des aérosols à partir des observations CALIOP L1.5 (CDD Y. Kim) Contrainte sur les PM de surface à partir des observations satellitaires (A-Train, MSG/SEVIRI) (Thèse G. Réa)

14 Workshop EECLAT – 22 Janvier 2012 – Besse Color Ratio : 9 July 2007 (night) Exemple: transport de poussières désertiques


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