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1 ATMOS: La plateforme mobile de lIPSL pour lobservation des processus physico- chimiques et du climat J. Cuesta 1, P. Chazette 1,2, P. H. Flamant 1, B.

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1 1 ATMOS: La plateforme mobile de lIPSL pour lobservation des processus physico- chimiques et du climat J. Cuesta 1, P. Chazette 1,2, P. H. Flamant 1, B. Bonsang 2, D. Edouart 1, L. Estevan 1, F. Gibert 1, V. Gros 2, F. Marnas 1, J.-C. Raut 1,2, J. Sanak 2, C. Flamant 3 1 LMD 2 LSCE/CEA 3 SA Institut Pierre Simon Laplace

2 2 Objectifs scientifiques : Etudes des processus physico-chimiques, de la qualité de lair et du climat: Aérosols, nuages et gaz minoritaires Dynamique atmosphérique Bilan radiatif Canopée végétale IPSL « facility » Essentiellement pour les campagnes de terrain et/ou en complément des sites fixes ATMOS Atmospheric Mobile ObServatory La plateforme de télédétection MOBILIS Moyens mOBIles de téLédétection de lIpSl La station in-situ SAMMO Station Aérosols et chiMie MObile Resp.: J. Cuesta, P. Chazette Resp.: B. Bonsang, V. Gros et futures collaborations

3 3 La plateforme mobile ATMOS : MOBILIS Télédétection active et passive SAMMO Capteurs in-situ En conteneur Longue durée En ULM Aéroporté En voiture Transect sol En camion Durée moyenne LISAIR En 2005, LISAIR Qualité de lair (aérosols et gaz) dans la Mégapôle Parisienne AMMA En 2006, AMMA Aérosols désertiques et Feux de biomasse au Sahel (Niamey) Dynamique atmosphérique et aérosols au Sahara (Tamanrasset) COPS En 2007, COPS Interaction aérosols et nuages précipitants dans les Vosges Validation de la mission spatiale CALIPSO Déploiement dATMOS lors de Campagnes de terrain internationales et de Validation Satellite

4 4 Mini-Lidar TReSS rétrodiffusion 532 nm // 532 nm 607 nm (R) 1064 nm Photomètre solaire CIMEL 8 cannaux: 340, 380,440, 500, 670, 870, 936, 1020 nm Télédétection Active: Télédétection Passive: Radiomètre IR um Pyranomètre nm Instrumentation de MOBILIS: Télédétection Mini-Lidar Mobile LAUVA rétrodiffusion 355 nm // 355 nm (sécurité occulaire) Lidar LESAA rétrodiffusion 355 nm // 387 nm (R) (sécurité occulaire)

5 5 Anémomètre sonique Diffusiomètres 880/920nm Variables Météorologiques Analyses des filtres Fluorecence X et ICP Granulomètre optique 0,15 < r < 10 um Instrumentation de SAMMO: In-situ Granulomètres aérosols: Granulométrie par impaction (ELPI) 0,03 < r < 10 um Aethalomètre Carbon de suie Coefficient de diffusion: Néphelomètre TSI 450, 550, 700 nm Concentration de particules: TEOM Masse PM25, PM10 Speciation chimique: Chromatrographe Optique CO, hydrocarbures C2-C6, C5-C12 Sonde PTU

6 6 1. LISAIR: Qualité de lair en région parisienne (1/3) Impact en surface 1)Rétrodiffusion apparente 2) Rapport de dépolarisation indice de forme 2) Rapport de dépolarisation indice de forme 3) Rapport de couleurs (Angström) indice de taille Structure verticale des aérosols Couche daérosols Sahariens Aérosols parisiens dans la couche limite Aérosols de feux de Portugal [Cuesta et al., ILRC 2008] 26 Mai Palaiseau

7 7 [Chazette et al., ILRC 2008] Facteurs démission des polluants Aérosols parisiens dans la CLA Hauteur CLA C surface Facteurs démission 18 Mai Paris 1. LISAIR: Qualité de lair en région parisienne (2/3)

8 8 1. LISAIR: Qualité de lair en région parisienne (3/3) Indice de réfraction complexe de laérosols Lidar + Photomètre BER Distribution en taille (Granulo) Coefficient de diffusion (Néphèlo) + + m reél m imag [Raut and Chazette, ACP 2007,2008] Distribution en taille par couches aérosols parisiens dV/dlnr aérosols Sahariens Lidar + Inversion Photomètre [Cuesta et al., AO, 2008] 18 Mai 2005 Paris 16 Juillet Palaiseau Aérosols Sahariens

9 9 25 Juin Tamanrasset (1304 UTC) 1 km/h Hoggar Atlas CLAS homogène et élevée + Cu au sommet Dust updrafts > u* Cloud downdrafts Synergie avec CALIPSO Gradient Vertical (Mini-Lidar au sol) (Lidar spatial) Transect Nord-Sud 2. AMMA: Aérosols et dynamique au Sahara (1/2) Cycle diurne de la couche limite Saharienne Répartition verticale des aérosols Sahariens [Cuesta et al., JGR, 2008]

10 10 La Tapoa Niamey « LAUVA » aéroporté sur ULM (P. Chazette, J. Sanak) Aérosols de feux de biomasse Poussières désertiques [Chazette et al., 2007] α (km -1 ) 2. AMMA: Aérosols et dynamique au Sahel (2/2) Caractérisation/répartition verticale de couches daérosols BER (sr -1 ) Aérosols de feux de biomasse Poussières désertiques

11 11 3. COPS: Aérosols et précipitations dans les Vosges Impact du transport à longues distances Intrusion des couches sèches [Cuesta et al., Workshop COPS 2008] [Flamant et al., Workshop COPS 2008] Couche sèche Aérosols sahariens Front Aérosols ruraux + urbains

12 12 3 voies élastiques ( β) 2 voies Raman N 2 ( α ) 4. Développements en cours (1/2) Lidar Mobile Multi-longueur donde: Raman & Elastique e.g. [Veselovskii et al., 2006] Greenbelt, USA + Profils verticaux de distribution en taille LESAA & TReSS 1500 m AGL 1800 m AGL

13 13 Télémetrie précise de la surface État de la végétation (Collaboration avec Sylvie Durrieu, CEMAGREF) En synergie avec une caméra 3 bandes : 4. Développements en cours (2/2) Lidar Canopée

14 14 Conclusions et perspectives ATMOS, lIPSL facility : MOBILIS + SAMMO Plateformes mobiles polyvalentes et de haute performance pour les campagnes de terrain internationales (LISAIR, AMMA, COPS) Collaborations en cours et futures: CNRM (4M, A. Dabas, G. Pigeon) : dynamique atmosphérique / surface (déjà dans COPS) LSCE (RAMCES, M. Ramonet, I. Xueref) : flux CO2 couche limite / surface (projet CO2 MEGAPARIS) Projet AEROTROP « Réseau Aérosols Français », (P. Laj, M. Legrand) Synergie et Validation CETP pour radar doppler (A. Protat et A. Weill) LISA (B. Marticorena, P. Formenti?, MILEAGE?) LMD (Equipe FLUO VEGETAL) Déploiements en 2009/2010: Programme MEGAPOLI en région parisienne « Chantier Mediterranée » Projet FENNEC au Sahara


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