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C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 IASI & les travaux en cours/futurs dans LMDz-INCA et CHIMERE.

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1 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 IASI & les travaux en cours/futurs dans LMDz-INCA et CHIMERE METOP-A lancé en octobre 2006 IASI Produits météo H 2 O, T, O 3 Produits chimie-climat CO, CH 4, N 2 O, CO 2, HNO 3, CFC-11, CFC-12, SO 2, aérosols GOME-2 O 3, NO 2, SO 2, H 2 CO

2 MHS AVHRR AMSU-A GOME-2 METOP-A : premières données

3 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre IMG/ADEOS MOPITT/TERRA TES/AURA AIRS/AQUA Past/current nadir-looking tropospheric remote sounders (CO) SCIAMACHY/ENVISAT Japanese satellite US satellite European satellite METOP-A, METOP-B, METOP-C Plate-forme meteo & Temps réel

4 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 CO - MOPITT Remote sensing of trace gases using the thermal infrared spectral range IASI ( )

5 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Algorithme d’inversion Assimilation de données Niveaux 1 Niveaux 2Niveaux 3 ou 4

6 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Ts CO CH 4 O3O3 Clerbaux et al., IEEE 1999; JGR 2001 Hadji-Lazaro et al., JGR 1999 IASI operational products [Turquety et al, JGR 2004] Turquety et al. GRL 2002 Clerbaux et al., ACP 2003 Hadji-Lazaro et al., GRL 2001

7 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 ArcticNorthern mid-latitudes VORTEX WOUDC O 3 sondes IMG O 3 measurement A priori IMG O 3 [Coheur et al. JGR, 2005 ] CO [Barret et al, ACP, 2005] HNO 3 [Wespes et al., JGR, 2006] Profils ?O3O3

8 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre km 18 km 16 km 14 km 12km 10 km 1 km ► Entre 2 et 4 éléments d’information ► Sensibilité maximale haute trop – basse strato ► Information limitée dans la couche limite DOFS Averaging Kernels Sensibilité verticale O3O3 [Coheur et al. JGR, 2005 ]

9 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre GOME-2

10 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Applications opérationnelles 2006 METOP (IASI/GOME) 2020 CO MOPITT/AURA SO 2 AIRS/AQUA NO 2 SCIAMACHY/ENVISAT

11 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Collaboration avec LPMAA, LSCE, LMD, LA, LISA, CEREVECollaboration avec LPMAA, LSCE, LMD, LA, LISA, CEREA Coordination CNES/TOSCA

12 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Coordination CNES/TOSCA

13 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Collaboration avec LPMAA, LSCE, LMD, LA, LISA, CEREA Coordination CNES/TOSCA

14 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Assimilation/ Modélisation inverse des données IASI dans le modèle LMDz-INCA LSCE – Didier Hauglustaine, Fred. Chevallier, Ph Bousquet SA – Cathy Clerbaux, Solène Turquety Noveltis – A. Klonecki, P. Prunet (op.obs IASI + Kalman/Palm)

15 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 LMDzINCA Model Atmospheric chemistry in the troposphere and stratosphere; Long-lived greenhouse gases (CO 2,CH 4, N 2 O, CFC); Aerosols (sulfur, carbon, natural); Data assimilation and inverse modelling (CO 2, CH 4, CO, CH 2 O, O 3, NO 2 ); Global-regional coupling LMDzINCA-CHIMERE.

16 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Bayesian LSCE To estimate sources and sinks of CO 2 and CH 4 using measurements of atmospheric concentrations To estimate sources and sinks of CO 2 and CH 4 using measurements of atmospheric concentrations Bousquet et al., Nature, 2006 Bousquet et al., Nature, 2006 Use LMDZ model of atmospheric tracer transport Use LMDZ model of atmospheric tracer transport Chevallier et al., 2005, 2006 Chevallier et al., 2005, 2006 TL and AD of LMDZ tracer transport manually coded for an efficient computation of the gradient of the cost function TL and AD of LMDZ tracer transport manually coded for an efficient computation of the gradient of the cost function

17 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Simplified chemistry model

18 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006  Wetlands contribute the most to the methane inter-annual variability. Biomass burning contributes less except during specific events as (El Niño).  Since 1999, compensation between rising fossil fuel emissions and decreasing wetland emissions associated to general dryness of the northern hemisphere. Explain the decrease in CH4 growth rate.  Inverse modelling results in good agreement with satellite data derived emissions for biomass burning and wetlands. Bousquet et al., Nature, 2006 Methane inverse modelling

19 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre Prototype de plate-forme de prévision de la composition atmosphérique à l’échelle globale

20 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Redistribution des émissions climatologiques Dans chaque région, pour chaque point de grille (i,j) : Régions choisies… Travaux Solène Turquety

21 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Campagnes de mesures (IPY/POLARCAT) Terra ERS MISR, MODIS, MOPITT ERS-2 GOME Envisat SCIAMACHY Aqua AIRS, MODIS NASA DC-8 UK BAE-143 DLR Falcon NOAA-P3 DOE G-1 NASA Proteus NOAA ship Ronald H. Brown Chimie en mode ‘opérationel’

22 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 LMDz-INCA global surface ozone (ppb) – 19/07/ ° x 2.5° LMDz-INCA zoom surface ozone (ppb) – 19/07/ ° x 0.5°surface ozone (ppb) – Août 2001 Chimère _c 50x50 km 2 S. Szopa – D. Hauglustaine - R. Vautard

23 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Assimilation des données IASI dans le modèle CHIMERE pour améliorer la prévision de la qualité de l’air SA – Cathy Clerbaux LISA – Matthias Beekmann Anne Boynard, doc CNES/ADEME + collaboration CEREA/INRIA JP Berroir/B. Sportisse

24 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Etudes préliminaires: apport de la mission IASI/MetOp pour les études de la qualité de l’air  Caractéristique des observations  Exploitation dans un modèle régional  Création de climatologies 3D de l’ozone au-dessus de l’Europe Amélioration de notre compréhension de la chimie troposphérique Amélioration de notre compréhension de la chimie troposphérique Amélioration des prévisions de la qualité de l’air Amélioration des prévisions de la qualité de l’air Objectifs de la thèse

25 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Restitution des profils verticaux d’ozone à partir des radiances observées par IASI Spectres atmosphériques IASI Profils d’ozone Algorithmes de restitution Couplage Code SA-NN (réseaux de neurones) Atmosphit (interpolation optimale)

26 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Couplage de 2 codes d’inversion  Fonctions de lissage  Profils d’erreurs Observations en quasi-temps réel Code SA-NN (réseaux de neurones) Atmosphit (interpolation optimale) Caractérisation des observations

27 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 C. Clerbaux – Réunion ADOMOCA – Novembre 2006 Mise en place de l’assimilation des données IASI dans le modèle de chimie-transport CHIMERE  Assimilation par filtre Kalman  Méthode d’interpolation optimale (backup) CHIMERE Observations IASI  Création de climatologies en 3D de l’ozone au-dessus de l’Europe  Documentation de l’amélioration du gain pour la prévision


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