Rali-Thinice

Objectifs :

Le projet vise à étudier les interactions entre la dynamique atmosphérique, la microphysique des nuages et la glace de mer à proximité des cyclones arctiques d’été. Ses objectifs sont les suivants :

• Une meilleure compréhension de la dynamique des cyclones arctiques. Les processus contribuant à l’initiation, à l’intensification et au déclin des cyclones arctiques sont largement sous-étudiés.
• Une meilleure compréhension des événements d’intrusion d’humidité à basse altitude. Ces événements sont souvent liés à la présence de fronts froids mais pas nécessairement très proches d’un cyclone arctique. Ils peuvent être à l’origine du réchauffement plus rapide de l’Arctique et du déclin de la glace de mer.
• Une meilleure compréhension de la dynamique des vortex polaires de la tropopause, qui sont souvent des précurseurs des cyclones arctiques en altitude.
• Une meilleure compréhension des interactions entre les cyclones arctiques et la microphysique des nuages. Nous étudierons comment la microphysique des nuages influence la dynamique des cyclones arctiques. L’accent sera mis sur les nuages en phase mixte afin de répondre aux questions suivantes : Quel est l’impact des conditions à grande échelle sur les propriétés microphysiques des nuages en phase mixte ? Comment les phases liquides et glacées sont-elles mélangées et distribuées dans l’espace au sein du nuage ? Comment les processus radiatifs, dynamiques et microphysiques interagissent-ils et contrôlent-ils le cycle de vie des nuages en phase mixte ?
• Meilleure évaluation des interactions entre les cyclones arctiques et la surface de la mer et la glace de mer sous-jacentes. Cet objectif sera limité aux interactions directes entre la glace de mer et l’atmosphère, sans impliquer la dynamique océanique et les vagues.
• Évaluation de la capacité des modèles de prévision numérique du temps (PNT) et des modèles climatiques à représenter avec précision les cyclones arctiques ou les tourbillons polaires de tropopause, en particulier leurs interactions avec la microphysique des nuages et les hétérogénéités de surface (glace de mer vs eau libre).

Le projet repose sur la comparaison entre les simulations de prévision numérique du temps (NWP), les observations satellitaires (telles que CloudSat et CALIPSO) et les observations aériennes réalisées lors d’une campagne de terrain internationale au Svalbard en août 2022 impliquant des équipes américaines, françaises et britanniques. La campagne de terrain impliquera deux avions de recherche instrumentés. L’avion ATR42 opéré par SAFIRE (l’installation française pour la recherche aéroportée) sera équipé de la plateforme de télédétection RALI, qui est composée d’un radar nuageux doppler, d’un lidar de rétrodiffusion haute résolution et d’un radiomètre infrarouge. L’avion contiendra également des sondes microphysiques in-situ. Les mesures effectuées par ces instruments aideront à caractériser les nuages en phase mixte qui sont omniprésents dans l’Arctique et difficiles à représenter dans les modèles de pointe. Pendant la même période, le Twin Otter, le deuxième avion déployé pendant la campagne par le British Antarctic Survey, mesurera les flux turbulents dans la couche limite atmosphérique et les propriétés concomitantes de la surface de la glace de mer en dessous à l’aide d’instruments de télédétection.