,
sur des dérivées partielles de paramètres qui ne peuvent être rigoureusement traduites dans les
observations. De plus, les nombreuses rétroactions sont loin d’être indépendantes les unes des
autres et leurs intensités sont entremêlées (Stephens, 2005 ; Klein & Hall, 2015). L’une des
façons de tester la robustesse des simulations numériques est d’utiliser les observations afin
de mieux contraindre les caractéristiques des processus sous-mailles observés dans la nature.
Certaines des questions soulevées par le WCRP et qui traitent des relations
circulation/nuages/climat nécessitent d’exploiter les observations satellites et de tirer parti de
la synergie des instruments actuellement disponibles et de leurs longues séries d’observations.
Il s’agira ici d’exploiter les observations de l’humidité atmosphérique fournies par le satellite
Megha-Tropiques (en opérations depuis 2011) conjointement aux observations des nuages
fournies par les satellites CloudSat et Calipso (au sein de l’A-Train, en opérations depuis
2006). Ce travail se situe dans le cadre de l’exploitation d’une base compilant, de manière
exhaustive et fine, les observations de ces satellites et qui va être développée grâce à un projet
dit de « Recherche Stratégique » soutenu par l’Université Paris-Saclay. Ce projet de grande
envergure combinant des équipes du LATMOS, du LMD, du LSCE et de l’IPSL vient
démontrer l’intérêt de la synergie d’instruments satellites : le travail se fera au sein des
groupes scientifiques de Megha-Tropiques et de l’A-Train, ce qui facilitera les analyses
scientifiques.
Le travail proposé pour ce stage concerne les nuages tropicaux et le rôle des zones de ciel
clair, et d’évaluer les hypothèses suivantes :
- le rôle de la convection profonde : les nuages de convection profonde sont souvent associés
à des enclumes épaisses optiquement avec un albédo élevé qui viendraient modérer un
réchauffement de la surface, ainsi qu’à des cirrus fins de haute altitude (pas forcément reliés à
la convection) qui moduleraient le rayonnement ondes-longues émis vers l’espace et ainsi
renforçant le réchauffement initial (Sherwood & Whrlich, 1999 ; Stephens, 2005)
- la relation nébulosité élevée/rétroaction de la vapeur d’eau : cette relation est issue
d’analyses de la haute troposphère tropicale et de l’évolution des systèmes convectifs
profonds. Le développement de cristaux de glace au sommet de ces nuages apparaît renforcé
dans les zones où la température de surface de la mer est élevée (> 300K) et cette rétroaction
semblerait être plus intense que la rétroaction de Clausius-Clapeyron seule.
1. Intérêt scientifique : Le stage permettra de fournir des premiers diagnostiques exploitant
la synergie A-Train/Megha-Tropiques pour mieux tester la sensibilité climatique et les
rétroactions.
2. Plan de travail
• Prise en main des jeux de données, et définition des zones clés à partir de critères issus
de la communauté scientifique (bibliographie).
• Définition de nouvelles métriques.
• Analyse des relations environnement / type nuageux.
• Etude statistique.
3. Lieu du stage : Ce stage sera réalisé à Guyancourt, dans l’équipe SPACE (Statistiques
Processus Atmosphère Cycle de l’Eau).