TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES VU PAR LES OBSERVATIONS J.P. Pommereau QUAND ? OÙ ? MECANISME ? QUE FAUDRAIT-IL MESURER DURANT STRATEOLE.

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1 TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES VU PAR LES OBSERVATIONS J.P. Pommereau QUAND ? OÙ ? MECANISME ? QUE FAUDRAIT-IL MESURER DURANT STRATEOLE 2 ?

2 Aérosols stratosphériques entre 20°S-20°N en 2006-2009 vus par le lidar CALIPSO Nettoyage par injection d’air troposphérique clair jusqu’à 21 km durant l’été austral uniquement Vernier et al., ACP 2011

3 Variation saisonnière de N20 entre 10°S-10°N dans la TTL et la basse stratosphère vue par ODIN/SMR ODIN Zonal mean ODIN W Pacific ODIN Afrique Mocage Slimcat Maximum de concentration de N2O dans la TTL et LS en été austral, non reproduit par les modèles globaux Ricaud et al, ACP 2011 32 hPA 47 hPA 68 hPA 100 hPA Mois de l’année Teneur (ppb)

4 Refroidissement de la basse stratosphère en fin d’après-midi au-dessus des orages continentaux au Brésil par injection d’air refroidi par détente adiabatique Cloud Top RadiosondesC-band radar Variation diurneTemperature. Bauru Pommereau et Held 2005

5 VARIATION DIURNE DE LA TEMPERATURE ENTRE 17.5-19 KM À l’ECHELLE GLOBALE (COSMIC GPS RO) Khaykin et al. ACP 2013 Heure loc Longitude Afrique Am. Sud N. Austr/ Indonésie DJF 0-25 S JJA 0-25 N Refroidissement entre 18-24h au-dessus des continents tropicaux en été dans l’hémisphère sud. Absent au-dessus des océans et continents au tropique nord.

6 Cohérent avec cycles diurnes de la convection continentale et océanique (OPFs TRMM precipitation radar) Liu and Zipser, 2005

7 Parts per thousand TRMM Radar : Frequency of Overshooting Precipitation Features (OPFs) at altitude > 14 km SH Summer NH Summer (Liu and Zipser, 2005) Cohérent avec distribution en longitue / saison des OPFs TRMM precipitation radar

8 VAPEUR D’EAU Humidification de la basse stratosphère par geysers de glace au-dessus de la tropopause au-dessus de orages continentaux en fin d’après midi. Sublimation en moins d’1/2 heure Hygropause 20km CP T Niger. Khaykin et al. 2009Australie, Corti et al, 2008.

9 VARIATION DIURNE DE LA VAPEUR D’EAU A L’ECHELLE GLOBALE (MLS 13:30-01:30) LS TTL UT DJFJJA Carminati et al., en prep Amplitude maximale au-dessus de continents tropicaux de l’hémisphère sud. (De nuit dans UT, de jour dans TTL et LS

10 MECANISME RESPONSABLE DU REFROIDISSEMENT ET DE L’HUMIDIFICATION: OVERSHOOT CONVECTIF MECANISME NON-HYDROSTATIQUE REPRODUIT PAR LES « CLOUD RESOLVING MODELS » À MÉSO ECHELLE MAIS IGNORES PAR LES MODÈLES GLOBAUX Chaboureau et al., 2007 Jenssen et al. 2005

11 RESUME TRANSPORT CONVECTIF TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES Danielsen, 1987 Fujita, 1992 MAXIMUM D’INTENSITE DDU TRANSPORT CONVECTIF AUX TROPIQUES AU- DESSUS DES CONTINENTS DE L’HEMISPHÈRE SUD EN ETE AUSTRAL MECANISME NON HYDROSTATIQUE IGNORE PAR LES MODELES GLOBAUX MAIS POURTANT CAPITAL POUR LE CHANGMENT CLIMATIQUE

12 TENTATIVE D’EXPLICATION DE LA DIFFÉRENCE HS HN FAIBLE TENEUR EN AEROSOLS DES FORETS HUMIDES AFRICAINE ET SUD-AMERICAINE PAR RAPPORT AU TROPIQUE NORD POLLUÉ (poussières désertiques et émissions anthropogéniques) Dashed red: atmospheric AOT Solid red line: aerosol transmission Blue: Convective Available Potential Energy Rosenfield et al., 2008, Tao et al., 2012 Red rectangles: MODIS AOD during respective wet summer season

13 Recommandations pour l’étude du TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES SUR STRATEOLE 2 Latitude optimale: 10°-15°S Saison: Eté austral Mesures: température, H2O, aérosols Optimum: profils verticaux Option 1: Profils à basse résolution par occultation solaire matin et soir depuis l’altitude la plus haute possible (instrument possible: mini SAOZ) Options 2: Profils verticaux à haute résolution (instruments possibles: senseur de température, FLASH, COBALD)

14 NH Summer SH Summer TRMM Lightning Imaging Sensor (LIS) Objectif additionnel possible: IMPACT des ECLAIRS et TLEs sur la STRATOSPHERE