MAESTRO : étudier les nuages convectifs et leur relation avec le réchauffement climatique

L'avion vole soit en solo, soit en coordination avec l'avion allemand HALO et/ou les satellites Earthcare ou Sentinel 1 (SAR).

Au 19 août, 8 de ces vols ont déjà été réalisés pour une durée cumulée de 30 heures, permettant une belle moisson de données en attendant l'occurrence d'un épisode de convection profonde dans la zone d'investigation.

MAESTRO en résumé

Le but du projet MAESTRO - partie de l'initiative internationale ORCESTRA - est de comprendre l’organisation à méso-échelle de l’organisation tropicale sur océan. Pour cela, on doit caractériser caractériser les processus physiques par lesquels les nuages interagissent entre eux, avec leur environnement et avec la couche limite. A partir de ces processus, les scientifiques chercheront à expliquer ce qui contrôle la diversité des nuages convectifs rencontrés (plus ou moins profonds, précipitants ou pas, etc), l’espacement et l’organisation spatiale des nuages (formation de motifs réguliers, transition entre convection peu profonde et profonde), et la tendance plus ou moins grande des nuages à s’auto-agréger en lignes / amas / etc.

Pour cela, il faut caractériser 3 milieux :

1. l’organisation de la couche limite sous les nuages (hétérogénéités de vapeur d’eau, température, turbulence, vent, aérosols, structures cohérentes de type thermiques ou poches froides),
2. le spectre des nuages convectifs, notamment : la distribution en taille de la base des nuages + propriétés microphysiques et turbulentes à l’intérieur des nuages + géométrie des nuages (extension verticale, couverture nuageuse) +  occurrence de précipitation / drizzle + flux de masse montants et descendants,
3. les propriétés de l’air clair entre les nuages (distribution de l’humidité, présence de circulations à méso-échelle, flux radiatifs, aérosols). Il est donc nécessaire de voler sous les nuages, à la base des nuages et dans la moyenne troposphère. Les vols ne consistent pas à "chasser les nuages" mais à caractériser le champ nuageux de manière statistique.

Ces objectifs scientifiques sont également accompagnés d’exercices de cal/val du satellite EarthCare, en coïncidence avec les passages du satellite à proximité des îles de Cap vert..

Les instruments utilisés à bord de l'ATR42 de SAFIRE

• RALI (RASTA+LNG) en visée verticale
• BASTA en visée horizontale
• aWALI : version aéroportée du lidar Raman WALI (mesure vapeur d’eau, température,aérosols et nuages) en visée horizontale
• Capteurs pour mesure rapide de vent (turbulence), température de l'air et flux de vapeur d’eau
• PMA pour aérosols, nuages d’eau liquide et nuages de glace (au minimum : UHSAS,CDP-2, 2D-S, FCDP, FSSP300, Nevzorov
• Instruments Safire de base dont WVSSII, pygéeomètres (CGR4), pyranomètres (CMP21 avec filtre rouge, CMP22)
• Radiomètre CLIMAT
• Hygromètre rapide Fastwave du GSMA - première utilisation en version avion

Une page spécifique du site de projet MAESTRO décrit en détail l'instrumentation.

Responsables scientifiques

• Sandrine Bony, LMD
• Julien Delanoë, LATMOS

Les participants des laboratoires impliqués

• LMD - Nicolas Rochetin, Jean-Louis Dufresne, Basile Poujol, Nicolas Maury, McKim Brett, Emilie Fons, Enora le Gall, Clarisse Dufaux
• LATMOS - Sophie Bounissou, Kevin Huet, Emmeline François
• LSCE - Patrick Chazette, Jeremy Lagarrigue, Laurent Forges, Frédéric Laly, Valentin Guillet
• LAMP - Pierer Coutris, Thierry Latchimy, Antoine Baudoux, Alfons Schwarzenboeck, Guy Febvre
• LAERO - Marie Lothon, Hélène Cassan, Louis Jaffeux
• AERIS - Vincent Douet, Jérémie Trules
• LEGOS - Thomas Fiolleau, Louis Netz, Laurent Gouttesoulard
• CNRM - Fleur Couvreux, Emma Chauvin, Philippe Peyrillé, Florent Beucher
• ICTP - Giovanni Biagoli
• IGN - Touchent Pierre

Les financements

• ERC (European Research Council) Advanced Grant
• CNES/ESA (CalVal EarthCare)

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