Laboratoire deMétéorologieDynamique

Un laboratoire de recherche

du CNRS/Ecole Polytechnique/Ecole Normale Supérieure/Université P.M. Curie/ Ecole des Ponts et Chaussées

Spécialisé en physique du climat et dynamique de l'atmosphère

Combinant:- développement instrumental,- observations,- approches théoriques,- modélisation numériqueautour de deux axes de recherche:

1. Prévision et études des mécanismes du changement climatique en cours

2. Processus atmosphériques en météorologie et physique du climat.

Laboratoire deMétéorologieDynamique

Un laboratoire composé de 7 équipes scientifiques:- Atmosphère-Biosphère-Climat (télédétection)- Cycle de l'énergie et de l'eau dans Les tropiques- Fluides Stratifiés Tournants- Interfaces de la TROposphère- Modélisation Globale et Changement climatique- Atmosphéres planétaires

Réparties sur 3 sites: Ecole Polytechnique à Palaiseau, Ecole Normale Supérieure et Université P.M. Curie à Paris.

1 pole technique:1 pole technique:Mutualisation des moyens autour des développements instrumentaux : Lidars, Mutualisation des moyens autour des développements instrumentaux : Lidars, ballons, Fluorescence, Sirta, radiométrie.ballons, Fluorescence, Sirta, radiométrie.

Des services généraux:Des services généraux: administration et réseau informatique administration et réseau informatique

Pour un ensemble de:Pour un ensemble de:- 33 chercheurs CNRS, 14 enseignants-chercheurs, 44 ingénieurs, techniciens - 33 chercheurs CNRS, 14 enseignants-chercheurs, 44 ingénieurs, techniciens administratifs et 50 étudiants en thèse, 15 post-doctorants, 20 personnels sous administratifs et 50 étudiants en thèse, 15 post-doctorants, 20 personnels sous contrat. contrat.

Altitude AIRS

Alt

itu

de

(km

)

20042003 2005200620072008AIRS CALIPSO

LMDZLMDZ

4A-OP4A-OP

ChimereChimere

A-trainA-train

Megha-tropiquesMegha-tropiques

GeisaGeisa

IxionIxion

bdd-Marsbdd-Mars

LidarsLidars

ScarabScarab

AirflexbAirflexb

VescoVesco

Obs. Spat.Obs. Spat.

Capteurs ballonsCapteurs ballons

bdd-Sirtabdd-Sirta

OrchideeOrchidee

SirtaSite instrumenté de l'IPSL

Pole spatial de l'IPSL CLIMSERV: serveur de données météo-climat

Pole modélisation IPSL

Pole Climat Environnement Pole système solaire

Laboratoire fortement impliqué dans la dynamique de la fédération IPSL

Observations satellites | prospective

Evolution de la température (°c) moyenne en été en France

de 1860 à 2080

2003

?

1. Prévision et études des mécanismes du changement climatique en cours

Laboratoire de Météorologie Dynamique

Un risque climatique majeur confirmé par le dernier rapport IPCC:- dispersion qui reste forte entre les projections des différentes équipes- des incertitudes notamment liées aux rétroactions nuageuses

De nouveaux enjeux de recherche:- accroitre la confiance dans les résultats, notamment le réchauffement- Raffiner les parts relatives entre réchauffement global et varaibilité décennale- Utiliser les observations

Au LMD:- Améliorer la représentation des nuages dans les modèles,- Identifier les mécanismes impliqués dans les rétroactions nuages et vapeur d'eau- Le climat dans un cadre théorique: systèmes dynamiques, non linéarités, évolution sur d'autres planètes

Couverturenuages

bas

Observations calipso

grille LMDZ

LMDZ « nouvellephysique »+ simulateurcalipso

A-trainA-train

2. Processus atmosphériques en météorologie et physique du climat.

Laboratoire de Météorologie Dynamique

Alti

tud

e (

m)

5

4

4

2

1

0

Alti

tud

e (

m)

5

4

4

2

1

011 12 13 14 15 16 heure locale

11 12 13 14 15 16 heure locale

Obs.Obs.lidarlidar......

ChimereChimere+ simulateur+ simulateur

SirtaSirtaMise en œuvre de lidars, tour de fluxMise en œuvre de lidars, tour de fluxradiométrie, humidité des sols, ...radiométrie, humidité des sols, ...

COmparaison SYstematique au Sirta.

Lidar dial :Lidar dial :CO2 + DopplerCO2 + Doppler

Mobilis :Mobilis :Lidar +Lidar +radimoètresradimoètres

Instrumentation « innovante »

Mesure de Mesure de fluorescencefluorescence

Lidar dial :Lidar dial :CO2 + DopplerCO2 + Doppler

Mobilis :Mobilis :Lidar +Lidar +radiomètresradiomètres

AirFlexAirFlex

Mesure de Mesure de fluorescencefluorescence

Souvent en amont de projets spatiaux

Recherche sur les processus en:

- Météorologie dynamique: humidité, ondes orographiques, échanges UTLS, couplage océan-atmosphère

- Nuages et vapeur d'eau: interactions d'échelles

- Transport à longue distance de gaz (ozone, CO et CO2) et de particules (poussières désertiques, feux)

- Couche limite, couche de surface et pollution: mélange turbulent, chimie, interactions végétation et polluants

- Climat et météorologie des planètes: comparaisons des dynamiques entre Terre, Mars, Titan, Venus

Le panache de particules du volcan Islandaisobservé au SIRTA

Image composite du signal lidar mesuré au SIRTA, du 16 au 20 Avril.Une mesure de la réalité en un point (Palaiseau).

Des informations sur l'altitude et l'épaisseur de la couche de particules, les propriétés optiques

Le panache de particules du volcan IslandaisModélisé avec CHIMERE

Une simulation réalisée en collaboration avec l'INERIS (PREVAIR) et sur un scénario simple de traceur émis à différentes altitudes

18 Avril 2010 - 12h 19 Avril 2010 - 12h 20 Avril 2010 - 12h

21 Avril 2010 - 12h 22 Avril 2010 - 12h

Analyse

Prévision

Questions scientifiques et recherches envisagées:Une problématique proche de projets en cours,des projets spécifiques à mettre en oeuvre prochainement

- Propriétés optiques des poussières:

Quel impact sur le bilan radiatif, de l'échelle régionale à continentale, de l'heure à quelques semaines d'un panache de poussières?

Quantification de l'impact des trainées de condensation? (absentes pendant 4 jours)

Développement des algorithmes modèles vers observationsApport des données de surface (SIRTA) et satellite (CALIOP, Earth-Care)- Comparaison et validation des modèles météorologiques et de chimie-transport

Modèle vers observations:Capacité du modèle à estimer des émissions horaires de poussières minérales

Questions scientifiques et recherches envisagées:Une problématique proche de projets en cours,des projets spécifiques à mettre en oeuvre prochainement

- Physique de l'injection dans l'atmosphère, transport à longue distance et dépot:

Quelle est la distribution en taille de ces aérosols? Comment sédimentent-ils? Quel mécanisme explique ce transport de couches fines?

Problématique proche des études sur les poussières Sahariennes (CHIMERE-dust) et les feux de foret en Méditerranée (projet APIFLAME)

→ Forte implication du LMD dans le chantier Méditerranée avec les projets HYMEX et CHARMEX.

Questions scientifiques et recherches envisagées:Une problématique proche de projets en cours,des projets spécifiques à mettre en oeuvre prochainement

- Impact sur la santé:

Peut-on relier le transport de ces panaches et des troubles de santé?Peut-on prévoir l'impact sanitaire à long terme?

Un projet ANR 'CHEDAR' (coord.LSCE) sur l'éruption du Laki en 1783:

Possibilité d'estimer les régimes de temps?Quels liens entre ces éruptions?Des aspects communs en terme de climat et d'impact sur la santé?

Des études régionales sur les liens entre pollution aux particules et mortalité en région Parisienne: part relative de ces particules?