Embed Size (px)
Citation preview
Analyse microphysique in-situ
des campagnes MEGHA-TROPIQUES
Emmanuel Fontaine, Alfons Schwarzenboëck, Elise Drigeard, Wolfram Wobrock, Julien Delanoë, Alain Protat
LaMP
erratum
Erreur sur le calcul de la longueur maximum des hydrométéores
Surface
-10 -5 0 5 10 15
-10
-5
0
5
10
longueur
largeur
Ancienne version : 22max LyLxD
Ly
Lx
Shattering des petites particules surévaluer => diminution de la concentrationdes petites particules
1
2
Nouvelle version des loi de surface diamètre et Distribution des particulesDisponible
Rappel sur la méthode
PSD
max
arg
D
eurlaspectratio
Global retrievalOn fait varier β entre
1et 3 avec un pas de 0,01Vol 17 de MT2010
Loi masse-Diamètre
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
235
240
245
250
255
260
265
270
275
280
As
T [
K]
0 0.5 1 1.5 2 2.5
x 10-3
235
240
245
250
255
260
265
270
275
280
Dm
[cm]
T [
K]
107
108
109
1010
1011
235
240
245
250
255
260
265
270
275
280
N0*
T [
K]
L’aplatissement moyen des hydrométéores va influencé la lois Z-CWC à 94GHz
-20 -10 0 10 20 3010
-3
10-2
10-1
100
101
RASTA [dBZ]
CW
C [
g/m
³]MT2011
CWC = 0.0407.Z0.733
-20 -10 0 10 20 3010
-3
10-2
10-1
100
101
RASTA [dBZ]
CW
C [
g/m
³]
MT2010
CWC = 0.0567.Z0.727
Comportement de l’aplatissement différent pour les 2 campagnes=> Loi Z-CWC différentes
Continent Africain
Océan Indien
Aucunes hypothèses sur la densité des cristaux.M(D) Estimée à partir de simulation de la réflectivité.
max max( )m D D maxprojectedArea D
( )?f
• Projection 2D
•V(Dmax) A(Dmax)
maxmaxmax ..)(.)( DaCteDVCteDm
loi masse-Diamètre
Paramètres microphysiques
-Large diversité des coefficients de la loi de masse : M(Dmax) = α.Dmaxβ
T [K]
=> La Température influence les coefficients de la loi de masse
Continent Africain Océan Indien
1 1.5 2 2.5 3
10-3
10-2
10-1
1 1.5 2 2.5 3
10-3
10-2
10-1
235
240
245
250
255
260
265
270databaseln() = 2.3069.()-10.0486
databaseln() = 2.5028.()-10.7424
α = C .(a.T + b).exp(d.β)A, b,C et d sont des constante calculée pour chaque site.
1 1.5 2 2.5 3
240
250
260
270
280
10
-410
-310
-210
-1
240
250
260
270
280
101
102
103
240
250
260
270
280
T [
K]
0 10 20
240
250
260
270
280
RASTA [dBZ]
T [
K]
10-1
100
101
240
250
260
270
280
CWC [g/m3]
101
102
103
240
250
260
270
280
NT [#/L]
Variabilité de la loi de masse
Variabilité verticale et horizontale .
Couche de fonte Couche de fonte Couche de fonte
Couche de fonte Couche de fonte Couche de fonte
Continent Africain
Océan Indien
Nb d’observation Coefficient loi de masse
Réflectivité RADARnuage ν=94GHz
concentration d’eau Concentration d’hydrométéores
11000m
5500m
7500m
8800m
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
T [
K]
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
0.01
0.1
1
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
T [
K]
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
1e-005
0.0001
0.001
0.01
Variabilité de la masse
Continent Africain Océan Indien ρeff [g/cm3]
3max
6
DeffDensité effective d’une sphère de même Dmax
CM
[g/m3/µm]
Concentration massique par taille : )()()( maxmaxmax DMDNDCM
-Concentrations plus importante sur le continent Africain
Couche de fonte Couche de fonte
Couche de fonte Couche de fonte
< 0.917 g/cm3
102
103
240
250
260
270
280
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
0.01
0.1
1
102
103
240
250
260
270
280
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
1e-005
0.0001
0.001
0.01
102
103
240
250
260
270
280
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
1e-005
0.001
0.1
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
T [K
]
0.0001
0.01
1
102
103
240
250
260
270
T [K
]
102
103
240
250
260
270
0.01
0.1
1
102
103
240
250
260
270
T [K
]
102
103
240
250
260
270
1e-005
0.0001
0.001
0.01
102
103
240
250
260
270
T [K
]
102
103
240
250
260
270
1e-005
0.001
0.1
102
103
240
250
260
270
Dmax
[µm]
T [K
]
102
103
240
250
260
270
Dmax
[µm]
0.0001
0.01
1
MT2010 MT2011
(Dmax)
[g/cm3]
M(Dmax
)
[g/m3/µm]
Ze9.4(Dmax)
[mm6/m3/µm]
Ze94(Dmax)
[mm6/m3/µm]
h
f
d
ba
c
g
e
102
103
240
250
260
270
280
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
0.01
0.1
1
102
103
240
250
260
270
280
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
1e-005
0.0001
0.001
0.01
102
103
240
250
260
270
280
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
1e-005
0.001
0.1
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
T [K
]
102
103
240
250
260
270
280
D [µm]
T [K
]
0.0001
0.01
1
102
103
240
250
260
270
T [K
]
102
103
240
250
260
270
0.01
0.1
1
102
103
240
250
260
270
T [K
]
102
103
240
250
260
270
1e-005
0.0001
0.001
0.01
102
103
240
250
260
270
T [K
]
102
103
240
250
260
270
1e-005
0.001
0.1
102
103
240
250
260
270
Dmax
[µm]
T [K
]
102
103
240
250
260
270
Dmax
[µm]
0.0001
0.01
1
MT2010 MT2011
(Dmax)
[g/cm3]
M(Dmax
)
[g/m3/µm]
Ze9.4(Dmax)
[mm6/m3/µm]
Ze94(Dmax)
[mm6/m3/µm]
h
f
d
ba
c
g
e
- Valeurs moyennes des réflectivités simulées à 94GHz par gamme de Dmax
Valeurs moyennes des réflectivités simulées à 5.5GHz par gamme de Dmax
Variabilité de la masse
=> La loi de masse est contrainte par les particules entre 200 et 2mm
max
6DDeq =>
eqeq DDDNZ .).( 6
- Large variabilité du coefficient de la loi de masse à petite échelle- En moyenne (moyennes par altitude) peu de variabilité, surtout pour MT2010- Comportement microphysique différent entre les 2 campagnes
- Concentration d’hydrométéore plus importantes pour MT2010- Contenu en eau (liquide + glace) condensé plus grande pour MT2010- Particules plus « plates » pour MT2010 =>2 loi Z-CWC- Décroissance plus importante pour les Z (et CWC) pour MT2010
Conclusions :
À suivre :Confrontation entre restitution des lois de masse et vitesse de chute entre le RASTA (Alain MT2010, Julien MT2011)
Catalogues nouvelles versionPour CIP(MT2010) et PIP (MT2010 +MT2011)
Catégorie 1 : 20 pixels < Dmax < 40 pixels Catégorie 2 : Dmax > 40 pixels
Catalogues pour la CPI(MT2011)
Catégorie 1 : 10 pixels < image < 30 pixels Catégorie 2 : 30 pixels < image < 70 pixels
10-2
10-1
100
10-2
10-1
100
CWCL&B
[g/m3]
CW
C [
g/m
3]
MT 2010 : CWC = 0.646CWCL&B
0.72 ; cc = 0.29
data
power fit
std
10-2
10-1
100
10-2
10-1
100
CWCL&B
[g/m3]
CW
C [
g/m
3 ]
MT 2011 :CWC = 0.724CWCL&B
0.85 ; cc = 0.83
data
power fit
std
