CADDIWA

Clouds-Atmospheric Dynamics–Dust Interactions in
West Africa

Période

06 au 25/09/2021

Domaine scientifique

Atmosphère – dynamique, nuages and aérosols

Avions(s)

Falcon 20

Résumé

Le premier objectif global de la campagne aéroportée CADDIWA est d'évaluer les effets liés aux aérosols de poussière, à savoir l'effet radiatif direct (DRE), l'effet radiatif semi-direct (SRE) et l'effet radiatif indirect (IRE), sur la dynamique atmosphérique dans l'environnement côtier complexe au large du Sénégal, dans différentes conditions de charge de poussière et dans une variété de conditions synoptiques (intensité de la mousson, chaleur saharienne de faible intensité et localisation, …). Le deuxième objectif primordial est de contribuer à la CAL/VAL de la mission spatiale ADM-Aeolus récemment lancée. Pour atteindre nos objectifs, nous utiliserons la charge utile inédite et très complète du Falcon 20 de SAFIRE. Pour l'occasion, le Falcon 20 de SAFIRE sera équipé du système RALI, d'un lidar à pointage latéral, de PLASMA, des radiomètres, dropsondes, moulins à champ, de mesures in situ dynamiques et thermodynamique ainsi que de sondes microphysiques aérosol/nuage. La campagne d'avions CADDIWA, basée sur le déploiement du Falcon 20 de SAFIRE dans l'environnement tropical du Cap-Vert, au large du Sénégal du 6 au 25 septembre 2021, fera partie d'un consortium expérimental plus large qui opérera sous l'égide du « Joint Aeolus Atlantique tropical Campaign » (JATAC) soutenue par l'ESA. Elle sera coordonnée avec le déploiement de 2 autres avions (le DLR Falcon 20) et le NASA DC8, ainsi qu'avec plusieurs supersites au sol, qui fourniront des observations complémentaires d'intérêt pour notre évaluation.

Contexte scientifique, technique, programmatique

Le projet CADDIWA vise à étudier les interactions nuage-atmosphère-poussière (CADDI) en Afrique de l'Ouest, dans une région où elles sont fortes, et à ce jour très mal prises en compte dans les modèles de prévision numérique du temps (PNT). Par exemple, Vogel et al., 2018 ont montré que les modèles de prévision numérique du temps ont des compétences très faibles en Afrique tropicale. En effet, (i) l'Afrique tropicale est caractérisée par le plus grand degré d'organisation convective à mésoéchelle au monde, ce qui constitue un défi pour les schémas de convection, (ii) les modèles actuels de prévision numérique du temps peinent à réaliser le couplage entre les ondes tropicales et le flux atmosphérique moyen. comme avec l'advection de poussières et de MCS, et (iii) parce que les réseaux d'observation sont très limités sur l'Afrique de l'Ouest. Le projet contribuera à améliorer la connaissance de CADDI en Afrique de l'Ouest et, de là, leur représentation dans les modèles de recherche et de prévision numérique du temps, ainsi qu'à évaluer la valeur de nouvelles observations satellitaires à l'aide d'instruments d'avion de pointe émulant la charge utile de missions spatiales lancées récemment ou en préparation. Une charge utile très performante est prévue. Pour l'occasion, le Falcon 20 de SAFIRE sera équipé du système RALI, d'un lidar à pointage latéral, de PLASMA, de radiomètres, de dropsondes, de moulins de terrain, de dynamique in situ, de thermodynamique et de sondes de microphysique aérosol/nuage. CADDIWA fournira des informations utiles sur la façon dont ces missions surveilleront les vents, les aérosols et les nuages à différents niveaux verticaux par rapport aux mesures des avions et ce qui limite la qualité des récupérations. CADDIWA fera partie d'un consortium plus large qui opérera sous l'égide de la campagne tropicale Aeolus CAL/VAL soutenue par l'ESA et qui devrait avoir lieu en juillet 2020 au Cap-Vert. CADDIWA contribuera à l'effort global d'Aeolus CAL/VAL, mais pas seulement, car il a ses propres objectifs scientifiques. Néanmoins, étant donné que CADDIWA vise à étudier le lien entre les poussières, les nuages et la circulation atmosphérique, il est tout à fait logique de déployer le Falcon 20 de SAFIRE en même temps que les deux autres avions (le Falcon 20 du DLR et le DC8 de la NASA ), tout comme les supersites au sol, participant à la campagne tropicale CAL/VAL Aeolus.

Zones géographiques d'intérêt des vols

Cap Vert - Sal

Base d'opérations

Sal Airport

instrumenation spécifique à bord

Le SAFIRE Falcon 20 qui sera équipé de :

Lidar LNG (rétrodiffusion simple à 532 et 1064 nm, haute résolution spectrale, capacité Doppler et polarisation à 355 nm) : 37° et pointage nadir (aérosols, vent, nuages de glace),
Radar nuage Doppler RASTA (95 GHz) – jusqu'à 6 antennes : vent horizontal et vertical dans les nuages, physique des nuages,
lidar ALIAS pointant horizontalement (extinction et polarisation à 355 nm),
Radiomètre IR CLIMAT (température de luminosité 8-10-12 m),
Flux ascendants et descendants LW/SW (large bande),
Dropsondes (profils de T, p, hum, u, v), • Distribution de la taille des aérosols UHSAS et FSSP 40 nm -1000nm
Distribution de la taille des aérosols FSSP300 0.3µm-20µm
Distribution de la taille des gouttelettes du nuage CDP 2-50 μm,
Distribution de la taille des gouttelettes du nuage 2DS
PTU & vent in situ.