METCLIM Lidars

Meteorology and Climate Lidar Experiments
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Contexte :

Les observations lidar sont le seul moyen de reproduire des profils verticaux à haute résolution de paramètres atmosphériques clés tels que la teneur en vapeur d’eau, la température, les aérosols et les nuages. Elles offrent également un grand potentiel pour déterminer les profils verticaux des concentrations de gaz à effet de serre à une résolution verticale sans précédent, ce qui permet de mieux répartir les sources.

L’un des défis actuels pour améliorer les prévisions météorologiques et les projections climatiques est de disposer de ressources d’observation permanentes des principaux acteurs atmosphériques à différentes échelles. Deux approches complémentaires sont mises en œuvre par la communauté scientifique internationale : la construction de réseaux d’observation au sol et le développement de missions spatiales spécifiques. Les observations spatiales ont déjà démontré leur potentiel pour la météorologie opérationnelle, qui repose largement sur l’assimilation des mesures d’instruments passifs tels que le spectromètre à transformée de Fourier de l’IASI. La limite de ce type d’observation est liée à la difficulté d’échantillonner la basse troposphère, qui comprend la couche limite planétaire. Une solution consiste à essayer une synergie entre les instruments de télédétection embarqués sur les satellites et les capteurs complémentaires au sol effectuant des mesures avec des résolutions verticales et temporelles accrues, comme les lidars.

Les campagnes de terrain permettent simultanément d’étudier des processus qui ne sont pas encore maîtrisés et de valoriser les observations qui combinent différents instruments et plateformes. La vapeur d’eau atmosphérique, les aérosols et les nuages sont trois des éléments qui sont mesurés dans le cadre de ces campagnes de terrain.

Ainsi, les mesures simultanées par lidar de la température atmosphérique, du contenu en vapeur d’eau et des propriétés structurelles et optiques des aérosols/nuages sont fondamentales pour améliorer notre connaissance de ces cycles atmosphériques interconnectés. Les liens existants entre ces cycles sont encore mal compris, non seulement dans les processus conduisant à des événements météorologiques extrêmes, mais aussi dans les projections climatiques.

Pour cette raison, le LSCE, le DT INSU, l’ONERA/DMPH, l’Institut d’Optique, associés au LATMOS, ont mené le projet de développement de lidars DIAL pour la communauté scientifique française, en complément des lidars Raman disponibles au LSCE. Ces lidars permettent de suivre les profils de vapeur d’eau, de température et d’aérosols/nuages dans la basse et moyenne troposphère, depuis le sol ou depuis un avion, lors d’expériences sur fichiers. Cette nouvelle génération d’instruments est unique dans le paysage scientifique français.

Les données acquises par ces différents instruments peuvent intéresser la communauté scientifique internationale, et sont mises ici à disposition du public pour les différentes expériences de terrain menées par le LSCE depuis 2019.

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Typologie de projet :CampagnesDonnées sol

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