Caractérisation des propriétés microphysiques et radiatives des nuages de glaces dans la Mousson d'Afrique de l'Ouest à partir de données aéroportées et satellite (AMMA)

Characterization of the dynamical and microphysical propertries of the ice clouds in the West-African Monsoon with airborn and satellite data (AMMA)

• Auteur / Autrice : Mathieu Papazzoni
• Direction : Alain Protat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection

Nuages -- Physique

Afrique occidentale

Moussons

Physique de l'atmosphère

Satellites artificiels en télédétection

Résumé

Améliorer notre connaissance des propriétés nuageuses et des processus physiques qui gouvernent celles-ci est crucial pour minimiser les incertitudes liées aux prévisions climatiques actuelles et pour la prévision numérique du temps. En cela une meilleure compréhension du rôle prépondérant et complexe joué par les nuages de glace dans les transferts d’eau et surtout d’énergie est nécessaire. C’est dans ce but que ce travail de thèse s’attache à caractériser les propriétés des nuages de glace au sein de la mousson ouestafricaine à différentes échelles. La première partie est consacrée à une étude locale utilisant les données du radar aéroporté RASTA. A cette occasion, une méthode de restitution des propriétés dynamiques a été développée afin de mener des études de cas. Le contraste continent/océan est également observé à partir de ces données. La seconde partie exploite une approche régionale de ce phénomène avec l’établissement de climatologies annuelles et mensuelles à partir de données des satellites CloudSat et CALIPSO, permettant de caractériser les propriétés statistiques des nuages et les processus dominants en fonction de l’altitude. L’analyse de la variabilité spatio-temporelle et des fréquences d’occurrences des situations multi-couches complète ce travail.

To improve our knowledge of cloud processes is crucial to reduce errors due to the representation of clouds in current climate predictions and for numerical weather prediction. That is why the complex contribution of ice clouds to the water and radiative budgets needs to be clarified. In this framework this work strives to characterize ice cloud properties in the West-African monsoon system at different scales. In the first part a local study is carried out with data from the airborne cloud radar RASTA. Dynamical properties are obtained with a method specifically developed for this instrument. The contrast between land and ocean is also investigated with this data. The second part exploits a regional view of the phenomenon. Annual and monthly climatologies are developed with satellite data from CloudSat and CALIPSO in order to characterize the statistical properties of ice clouds and the dominant microphysical processes as a function of height. The characterization of the spatio-temporal variability of these ice cloud properties and of the frequency of occurrence of multilayer situations completes this work.