Evaluation des paramétrisations des cirrus dans le modèle RTTOV à l'aide de la campagne CIRCLE 2 et de CALIPSO
Guyot, G.
L'assimilation des données satellitaires dans les modèles de Prévision Numérique du Temps (PNT) a permis, depuis une dizaine d'années, une nette amélioration de la qualité des prévisions. Cette assimilation nécessite un modèle de Transfert Radiatif (TR) fiable mais aussi rapide car contraint à une utilisation en mode opérationnelle d'une quantité d'observations considérable. Créé en 1991, RTTOV (Radiative Transfer code for TIROS Operational Vertical sounder) fait partie de ces modèles
de TR qui calculent les radiances au sommet de l'atmosphère. Cependant, la condition d'opérationnalité empêche, pour l'instant, le traitement des observations en présence de nuages. L'objectif des modèles de PNT est donc de prendre en compte les radiances nuageuses sans trop affecter la précision ou la rapidité des modèles. Les améliorations récentes de RTTOV lui permettent aujourd'hui d'effectuer ces calculs de radiances <br>nuageuses. Concernant les cirrus, nuages de glace situés dans la haute troposphère, la difficulté est de convertir les propriétés <br>microphysiques pronostiquées par les modèles de PNT en propriétés optiques nécessaires aux calculs de TR. Pour cela, RTTOV fait appel à quatre paramétrisations différentes, issues des études de Ou et Liou (1995), de Wyser (1998), de Boudala (2002) et de Mc Farquhar (2003). Ces paramétrisations permettent de calculer le diamètre effectif des cristaux de glace à partir du contenu en glace (IWC) et/ou de la température. Cependant, la précision de ces paramétrisations n'a pas encore été validée en les confrontant à des observations satellitaires.<br>La problématique de cette étude est donc de les évaluer en ayant le maximum d'information sur les cirrus. Pour cela, nous avons utilisé des mesures de l'instrument IIR embarqué sur le satellite CALIPSO et des mesures in situ provenant de la campagne CIRCLE 2 afin de les comparer aux simulations de RTTOV. En effet, durant cette campagne, les mesures in situ ont été colocalisées avec CALIPSO. Les profils de variables <br>microphysiques nuageuses utilisés en entrées de RTTOV proviennent du modèle d'ECMWF, mais aussi de restitutions issues d'observations lidar et de synergie d'observations lidar et radar pour avoir une meilleure précision sur ces profils. Les résultats ont tout d'abord montrés des simulations insatisfaisantes en situation multi-couche. Par contre, dans <br>le cas d'un profil nuageux ne possédant qu'une couche de cirrus, la comparaison des températures de brillance et des propriétés optiques tels que les épaisseurs optiques totales et les coefficients d'extinction sont tout à fait satisfaisantes. Finalement, des quatre paramétrisations des cirrus de RTTOV, trois paramétrisations montrent peu de différences sur les températures de brillance simulées. La quatrième paramétrisation (celle de Boudala) montre des température de brillance sous-estimées et des épaisseurs optiques totales surestimées <br>qui peut être expliquée par le fait que cette paramétrisation favorise les petits cristaux. Pourtant, pour toutes les paramétrisations, les diamètres effectifs calculés par RTTOV ont des valeurs largement sous-estimées par rapport aux mesures in situ. Cependant, les incertitudes de ces dernières sont élevées et rendent donc l'interprétation délicate.<br>
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