Capacité du capteur géostationnaire MTG-FCI à améliorer la prévision de la concentration des aérosols dans un modèle de chimie-transport
Descheemaecker, Maxence
Estimation of the MTG-FCI geostationary sensor to improve aerosol concentration forecasting in chemical transport model
L'étude évalue les éventuels bénéfices de l'assimilation des épaisseurs optiques des aérosols (AOD) du futur capteur spatial FCI (Flexible Combined Imager) pour la surveillance de la qualité de l'air en Europe. Une expérience de simulation de système d'observation (OSSE) a été conçue et appliquée sur une période d'étude de quatre mois. Celle-ci comprend deux importants épisodes de pollution : un épisode d'aérosols inorganiques secondaires et un épisode de poussières désertiques. L'étude se concentre d'abord sur le canal FCI centré à 444 nm, qui est la longueur d'onde la plus courte du FCI, et ensuite sur le canal FCI centré à 2250 nm, celle-ci étant la plus grande longueur d'onde dans le proche infrarouge. Ces deux canaux sont nouveaux par rapport aux canaux actuels à bord de SEVIRI. Un Nature Run (NR) et quatre Control Runs différents du modèle chimie-transport MOCAGE ont été conçus et évalués pour garantir la robustesse des résultats de l'OSSE. Les observations synthétiques des AOD du NR ont été perturbées par des erreurs typiques de FCI. Les variances d'erreur des AOD de FCI à 444 nm et à 2250 nm ont été déduites d'une analyse globale sensibilité qui tenait compte du type d'aérosol, de la réflectance de surface et des différentes propriétés optiques atmosphériques. Les expériences montrent un bénéfice général sur tous les indicateurs statistiques de l'assimilation de l'AOD du FCI à 444 nm pour les concentrations d'aérosols en surface au-dessus du continent européen, ainsi qu'un impact positif lors de l'événement de pollution aux aérosols secondaires inorganiques. Les simulations avec assimilation de données reproduisent les structures spatiales et temporelles de concentrations de PM10 en surface mieux que sans assimilation tout au long des simulations et surtout lors de l'événement de pollution pour l'assimilation du canal 444 nm. Sur le bassin méditerranéen, l'assimilation du canal NIR2.2 apporte une valeur ajoutée similaire à VIS04, en raison de la présence dominante de particules grossières (poussières désertiques, sels marins). Ce travail démontre la capacité des données du futur capteur FCI à apporter une valeur ajoutée aux simulations d'aérosols MOCAGE par l'assimilation et, en général, à d'autres modèles de chimie-transport.</p>
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