Les mesures RASTA: SOP1 d’HYMEX

Julien Delanoë*, Alain Protat? , Marie Ceccaldi*

Jean-Paul Vinson*, Christophe Caudoux*, nos collègues de SAFIRE et du LAMP

LATMOS*

CAWCR?

Objectifs

• Documentation de la phase glace au dessus des zones de précipitations pendant la SOP1 d’HYMEX

• 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

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:

• 6 antennes comme 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

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

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

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 sera amélioré avec les restitutions microphysique in-situ du LAMP dans un second temps

Les données disponibles pour HYMEX

• L1B: un fichier par antenne/Z étalonné/Masque radar (sur la base HYMEX)

• 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

IOP Fligths Days Locations

6 14 23-24 Sep South-eastern France

7a 15 26 Sep Cévennes

8 16-17 28-29 Sep Eastern Spanish coasts, Languedoc

12a 18 11-12 Oct offshore Toulon

12b 19 12 Oct Iberian Sea

13 20-21 14-16 Oct Provence-Côte d’Azur, Central Italy

15a 23 20-21 Oct Catalonia

15b 24-25 21-22 Oct Languedoc-Roussillon, Provence-Côte d’Azur

16a 26-27 25-26 Oct Gulf of Lion-languedoc, Provence-Côte d’Azur

16c 28 27-28 Oct Central Italy

18 29-30 30 Oct-1 Nov Corsica, Central Italy

19 31 3-5 Nov Liguria

Résultats préliminairesRéflectivité et vitesse vertical (fichier dit « WIND »)

Vents : selon l’axe de l’avion (U) et perpendiculaire à l’avion (V)

U

V

Vent nuage horizontal (vol14)

Restitutions micro

Travail en cours et objectifs

- Affiner les réglages antennes/attitude etc… Le changement de la centrale inertielle a nécessité des adaptations

- Finir les premières restitutions Vent et Micro

- Améliorer et valider les restitutions microphysiques grâce à notre collaboration avec le LAMP