Le rôle des observations spatiales pour l’étude de l'atmosphère dans le cadre du changement climatique Olivier Boucher, Met Office Hadley Centre (détachement CNRS) Rencontre CNES "Espace et changement climatique" - 4 juillet 2008 © Crown copyright Met Office Contributions Cathy Clerbaux, Service d’Aéronomie Cyril Crevoisier, Laboratoire de Météorologie Dynamique Et l’équipe IASI Didier Tanré, Laboratoire d’Optique Atmosphérique Frédéric Parol, Laboratoire d’Optique Atmosphérique Et l’équipe PARASOL Helène Chepfer, Laboratoire de Météorologie Dynamique Sandrine Bony, Laboratoire de Météorologie Dynamique Jean-Jacques Morcrette, ECMWF Et l’équipe GEMS-aerosol Peter Thorne, Met Office Alejandro Bodas-Salcedo, Met Office Mark Ringer, Met Office © Crown copyright Met Office Prévision immédiate « Seamless prediction » Prévision à court terme Modèle de prévision numérique du temps Prévision à moyen terme Prévision étendue Modèle océan - atmosphère Prévision saisonnière Prévision décennale Prévision centennale © Crown copyright Met Office Modèle de climat et de système Terre Satellite opérationnel dédié « météo » Satellite recherche dédié « météo » Satellite recherche dédié « climat » Satellite opérationnel dédié « climat » Observations spatiales et climat Climatologie (par ex. nuages) Détection de tendances (par ex. T) Compréhension des processus Evaluation des modèles de climat Surveillance de la composition chimique de l’atmosphère © Crown copyright Met Office Surveillance des températures à partir des observations satellitaires et des radiosondes NOAA (Advanced) Microwave Sounding Unit products (from UAH and RSS) show the potential benefits that a long-term space commitment can have and compliment insitu measures. © Crown copyright Met Office P. Thorne, Met Office PARASOL -- Phase Phase thermodynamique thermodynamique des des nuages nuages PARASOL Fractionde denuages nuagesd’eau d’eauliquide liquide(moyenne (moyennesaisonnière) saisonnière) Fraction © Crown copyright Met Office LOA/CNRS/USTL Distribution verticale des nuages - Altitude du sommet CALIOP CLOUDSAT LIDAR O2 Rayleigh CO2 / IR © Crown copyright Met Office LOA/CNRS/USTL CICCS (CFMIP ISCCP/CloudSat/CALIPSO Simulator) •Software aimed to facilitate the exploitation of CloudSat and CALIPSO data in numerical models. ISCCP to be added in the near future. •Modular structure: CICCS MAIN SCOPS SG PRECIP CICCS SUB-GRID CLOUDSAT CALIPSO (Haynes et al, BAMS, 2007) (Chiriaco et al., MWR, 2006; Chepfer et al., GRL, 2008) SUMMARY STATISTICS •Several centres involved: •Met Office Hadley Centre, LLNL/PCMDI, LMD/IPSL, CSU, Univ. Washington •http://www.cfmip.net © Crown copyright Met Office M. Webb, Met Office ISCCP simulator – High cloud in HadGEM1 and HadCM3 © Crown copyright Met Office M. Ringer, Met Office Comparaison CALIOP / LMDz-GCM GCM GCM + SIMULATOR CALIOP / GOCCP HIGH MID LOW CLOUD FRACTION © Crown copyright Met Office JFM H. Chepfer, LMD Fréquence d’occurrence des hydrométeores (Bodas-Salcedo et al., JGR, submitted) © Crown copyright Met Office Cas d’étude du 26/02/2007 V Effective Reflectivity Factor (dBZe) © Crown copyright Met Office PARASOL -- Epaisseur Epaisseur optique optique des des aérosols aérosols PARASOL Fine AOT © Crown copyright Met Office LOA/CNRS/USTL Total AOT Comparaison MODIS-PARASOL Fine AOT Total AOT © Crown copyright Met Office LOA/CNRS/USTL MODIS July 2003 Tuesday 1 July 2003 00UTC ECMWF Forecast t+12 VT: Tuesday 1 July 2003 12UTC Model Level 1 ** exlz 80°W TotTau: SS3b+DU3b+2OM+2BC+1SU: GFEDv2_8d 160°W 140°W 120°W 100°W 60°W 40°W 20°W 0° 20°E 40°E 60°E 80°E 100°E 120°E 140°E 160°E IFS 80°N 80°N 70°N 70°N 60°N 60°N 50°N 50°N 40°N 40°N 30°N 30°N 20°N 20°N 10°N 10°N 0° 3 0.9 0.83 0.75 0.68 0.61 0.54 0° 10°S 10°S 20°S 20°S 30°S 30°S 40°S 40°S 50°S 50°S 60°S 60°S 70°S 70°S 80°S 80°S 0.46 0.39 0.32 0.25 0.17 0.1 0 160°W © Crown copyright Met Office 140°W 120°W 100°W 80°W 60°W 40°W 20°W 0° 20°E 40°E 60°E 80°E 100°E 120°E 140°E 160°E J.-J. Morcrette, ECMWF Comparaison en temps réel de la prévision avec AERONET Bias 675 nm Sep’2007 Near-real time FC at TL159 L91 © Crown copyright Met Office r.m.s. error Evaluation of GEMS aerosol model with aerosol data retrieved from SEVIRI – Case study 1: 04.03.2004 MODIS (Terra) 1155UT SEVIRI 1330UT © Crown copyright Met Office © Alexander Mangold, KMI-IRM, SEVIRI retrievals from Steven Dewitte Modis Aqua 40°W 3 40°N 40°N 0.9 30°N 30°N 0.83 0.75 20°N 20°N 0.68 Cloud fraction (blue lines) and Aerosols (grey lines and coulour dots): eybt TL159 L91 20070624_12+06h 0.61 10°N 100 427.4 10°N 400 0.54 350 0.46 0° 200 0° 300 0.39 250 300 10°S 10°S 0.32 200 400 0.25 150 500 20°S 200 600 800 50 300 0 10 30°S 0 20 30°S 100 0 10 700 0.1 10 0 100 0.17 100 20°S 900 20 1000 0 O 38 W O 30 S O O 40 W O 42 W O 20 S O 44 W O 10 S O 40°W © Crown copyright Met Office O 46 W 0 ECMWF model FC only at TL159 L91 48 W O 10 N O 50 W O 20 N O 52 W O 30 N O 54 W O 40 N Apport majeur de MetOp/IASI à l’étude du climat 1. Une continuité des mesures passées et futures. longues séries temporelles de variables climatiques NOAA/TOVS 1978-1999 NOAA/ATOVS 1999-2005 Aqua/AIRS Depuis 2002 MetOp/IASI Depuis 2006 MetOp B et C 2. Un suivi de nouvelles variables climatiques. Gaz à effet de serre Obs. simultanée de CO2, CH4, N2O max. value : ~ 3926 m Altitude dust - Juin Nuages (propriétés microphysiques) © Crown copyright Met Office Sensibilté canaux (K) Aérosols (AOD, altitude, jour/nuit) surface CH4 CO2 N2O O3 H2O CO wavenumber (cm-1) Surfaces continentales : température et émissivité C. Crevoisier, LMD Operational trace gas retrieval from IASI/METOP Total and tropo O3 Total col. CH4 Total col. CO Crédit Cathy Clerbaux © Crown copyright Met Office Service d’Aéronomie/CNRS Carbon monoxide (CO) – Fires Greece, 25-28 August 2007 CO Credit D. Hurtmans, S. Turquety (ULB, SA) NH3 C2H4 CH3OH Credit P. Coheur (ULB) © Crown copyright Met Office Sulfur dioxyde (SO2) – volcano plumes Jebel at-Tair (Red sea), 1 October 2007 Credit L. Clarisse (ULB) © Crown copyright Met Office Conclusions • Les observations satellitaires sont indispensables à l’étude du climat. • On observe une intégration croissante avec les modèles et les mesures in-situ. • La cohérence et la continuité des missions sont primordiales pour la surveillance de l’environnement. © Crown copyright Met Office