les mesures rasta: megha-tropiques anthony guignard * julien delanoë *, alain protat ?, marie...
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Les mesures RASTA: Megha-Tropiques
Anthony Guignard*
Julien Delanoë*, Alain Protat? , Marie Ceccaldi*, Emmanuel Fontaine+
Jean-Paul Vinson*, Christophe Caudoux*, nos collègues de SAFIRE et du LAMP
LATMOS*
CAWCR?
LAMP+
Mardi 24 Septembre 2013
Objectifs
• Documentation de la phase glace au dessus des zones de précipitations
• Quelles sont les informations apportées par RASTA associé aux mesures in-situ– Accès à la dynamique et aux propriétés macrophysiques des
nuages/précipitations– In-situ: information locale précise, on utilise le radar pour étendre cette
information à l’ensemble du nuage
Mardi 24 Septembre 2013
RASTA• Configurations du radar
RASTA:– Radar nuage aéroporté à 94 GHz
(sensibilité ~-40dBz)– Doppler: il mesure la vitesse des
cibles contenues dans le volume échantillonné
– Configuration multi-antenne:• 5 antennes MT-Africa été 2010• 6 antennes MT-Maldives Hiver
2011
Pourquoi plusieurs antennes?– Mesure la vitesse Doppler sur 3
angles de visée différents non colinéaires=> restitution des composantes du champ de vent « nuage » (WIND)
– Combinaison de la vitesse de chute et de la réflectivité pour restituer les propriétés microphysiques (RadOnvar)
© Remi Cailloux
Z, Vd
Mardi 24 Septembre 2013
Mesures radar(réflectivité + vitesses radiales)
Angles de tir(azimut et élévation des antennes)
Champ de vent (3D) +
Vitesse de chute Sur des coupes verticales passant par la
trace de l’avion
Coordonnées des données
PRINCIPE DE LA MÉTHODE WIND
Sélection d’un leg(vol rectiligne et avion droit)
Positionnement dans un plan vertical maillé
(2 domaines communs)
Restitution de U,V,W+Vt
U vitesse dans la direction de l’avionV perpendiculaire à la direction de l’avion
Mardi 24 Septembre 2013
Équations suivantes:
Méthode variationnelle
RESTITUTION DE U,V,W+VT
Z
W
Y
V
X
U
H
W
VtWTraceVTraceUVr
T
iiiiiTi )sin(*)()cos(*)90sin(*)cos(*)90cos(*
antenne, vitesse radiale, élévation et azimut et H constanteiVrièmei ii
Y
V
3 antennes
Ensuite il ne reste plus qu’à séparer W et Vt
Mardi 24 Septembre 2013
Principe de la méthode d’inversion Microphysique• RadOnvar =>Approche variationnelle
– Paramètres d’entrée: Z, Vt (WIRE)
– Paramètres restitués: Dm, N0* (IWC-re-Nt-Mass)
– Apriori: lien entre N0*-Dm
les LUTs:
•
•
•
Collaboration Heymsfield& LAMP
Prise en compte de la densité de l’air pour le calcul de Vt
=-0.5669*α ρair+1.5577
Le modèle microphysique va être amélioré avec les restitutions microphysique in-situ du LAMP
Mardi 24 Septembre 2013
Principaux avancements depuis février
• Les angles des antennes => problème réglé!
• Mauvaise restitution de la vitesse verticale => problème réglé (mauvaise vitesse verticale de l’avion dans les fichiers avion)
• Refonte complète de la chaine de traitement radar du L0 au L3…
Mardi 24 Septembre 2013
Les données disponibles
• L1B: un fichier par antenne/Z étalonné/Masque radar
• L2B: un fichier par antenne/Z étalonné/Masque radar + V dépliée + portes radar positionnées dans l’espace (alti/lat/long).
• WIND: données regrillées 500m/120m• Microphysique 500m/120m
Mardi 24 Septembre 2013
Mardi 24 Septembre 2013
Mardi 24 Septembre 2013
DYNAMO
Les évolutions en cours
• Encore plus de simplifications dans la chaine• Création du simulateur RASTA (Vd sur chaque
radiale)/ entrées U,V,Vt,W• Plus de données peuvent être exploitées!
• On peut utiliser des infos externes et les premières restitutions pour améliorer les L2 (grâce au simulateur)
• Important travail sur la restitution de la vitesse verticale (DOP-Z-H-VTZ)
Mardi 24 Septembre 2013
Objectifs
- Nouvelles L2 et L3 (en cours)- Améliorer et valider les restitutions microphysiques
grâce à notre collaboration avec le LAMP- Proposer des stats des propriétés nuageuses+cas
d’étude. - Travail sur l’atténuation et restitution de la pluie.
- Nouvelle version des données DYNAMO prévue pour fin 2013
Mardi 24 Septembre 2013