Assimilation Simultanée des mesures du monoxide de carbone (CO) troposphériques et stratosphériques L. El Amraoui, J.-L. Attié, A. Piacentini, N. Semane, V.-H. Peuch Laboratoire d’Aérologie, Météo-France, Cerfacs

Observations CO MLS Limbe data Version 1.5 or 2.2 From 147 hPa up to the upper stratosphere From 2004 up to now MOPITT Version 3 Nadir CO profiles (2 pieces of information into the troposphere) Data from 2000 up to now.

Applications - Motivations UTLS –Avoir le maximum d’information dans l’UTLS – mieux caractériser la composition de l’UTLS – mieux étudier les échanges entre l’UT et la LS Convection –Mieux suivre le convection du sol jusqu’à la stratosphère Foliation de la tropopause –Mieux caractériser les masses d’air stratosphériques qui pénètrent dans la troposphère

MOPITT & MLS CO data MOPITT - Troposphere (0 – 150 hPa) - Nadir measurements (with Averaging Kernel) MLS - Stratosphere (147 – 1 hPa) - Limbe measurement ( without AveragingKernel )

MOCAGE CTM MOdèle de Chimie Atmosphérique à Grande Echelle  Horizontal resolution : global (2°  2°)  Vertical configuration : 47 levels from ground to 5 hPa  Dynamic forcings (wind, température, humidity, pressure) provided by ARPEGE anlyses  Chemical scheme : RACMOBUS (tropo + strato)

1 ère expérience (July-August 2005) MLS CO V1.5 Stratégie de débiaisage: –Ramener MLS sur MOPITT en utilisant les mesures à 150 hPa. –Fonction de débiaisage constante sur tout le profil MLS (147 – 10 hPa)

MOPITT CO Assimilation into MOCAGE-PALM 700 hPa With 700 hPa MOPITT CO

MLS CO Assimilation into MOCAGE-PALM MOCAGE Model at 100 hPa With MLS CO assimilation

Debiasing of MLS CO versus MOPITT CO at 150 hPa First exercise MLS CO is higher than MOPITT CO Apply a relative difference to MLS data depending on the latitude MOPITT considered as the reference Assimilation of MLS CO MOCAGE CO Assimilation of MOPITT CO

Debiasing of MLS CO versus MOPITT CO at 150 hPa

Debiasing function of MLS CO versus MOPITT CO at 150 hPa

Impact of debiasing on the dual assimilation Dual assimilation MOCAGE Model CO at 50 hPa MLS CO Assimilation

Dual Assimilation over India MOCAGE MODEL CO Dual assimilation CO Dual assimilation CO at 100 hPa

2 ème expérience (July-August 2007) MLS CO V2.2 Stratégie de débiaisage: –éliminer le niveau 150 hPa de MOPITT et considérer tout le profil MLS (147 – 10 hPa). –Pas de débiaisage entre MLS et MOPITT –MOPITT avec Averaging Kernels –MLS sans Averaging kernels

Diagnostiques MOPITT

Validation de « MAQUETTE_V3.09 » MOPITT Assimilé vs MOZAIC

Diagnostiques MLS

Diagnostiques DUAL

MOPITTDUAL MOCAGEMLS 300 hPa

MLS 100 hPa MOCAGE MOPITTDUAL

10 hPa MOCAGEMLS MOPITTDUAL

Récapitulatif Assimilation -L’assimilation semble bien marcher pour MOPITT et MLS séparément -Les premiers résultats montrent que l’assimilation simultanée CO MOPITT & MLS est en bonne voie. Débiaisage:  La suppression du niveau 150 hPa de MOPITT permet de se passer du débiaisage mais certainement pénalise la description complète de l’UTLS

Reste à faire … Débiaisage: Meilleur choix d’une fonction de débiaisage plus adaptée  Ramener tout le profil MLS sur l’a priori MOPITT!! Validation: Nécessité de valider tout le profil CO issu de l’assimilation simulatnée !! Assez difficile (tropo+strato)  Validation par couche (TES, IASI, AIRS,…)