TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES VU PAR LES OBSERVATIONS J.P. Pommereau

1. TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES VU PAR LES OBSERVATIONS J.P. Pommereau QUAND ? OÙ ? MECANISME ? QUE FAUDRAIT-IL MESURER DURANT STRATEOLE 2 ?

2. Aérosols stratosphériques entre 20°S-20°N en 2006-2009 vus par le lidar CALIPSO Nettoyage par injection d’air troposphérique clair jusqu’à 21 km durant l’été austral uniquement Vernier et al., ACP 2011

3. Variation saisonnière de N20 entre 10°S-10°N dans la TTL et la basse stratosphère vue par ODIN/SMR ODIN Zonal mean ODIN W Pacific ODIN Afrique Mocage Slimcat 32 hPA 47 hPA Teneur (ppb) Maximum de concentration de N2O dans la TTL et LS en été austral, non reproduit par les modèles globaux 68 hPA 100 hPA Mois de l’année Ricaud et al, ACP 2011

4. Radiosondes C-band radar Cloud Top Variation diurneTemperature. Bauru Refroidissement de la basse stratosphère en fin d’après-midi au-dessus des orages continentaux au Brésil par injection d’air refroidi par détente adiabatique Pommereau et Held2005

5. VARIATION DIURNE DE LA TEMPERATURE ENTRE 17.5-19 KM À l’ECHELLE GLOBALE(COSMIC GPS RO) DJF 0-25 S JJA 0-25 N N. Austr/ Indonésie Afrique Longitude Am. Sud Heure loc Heure loc Refroidissement entre 18-24h au-dessus des continents tropicaux en été dans l’hémisphère sud. Absent au-dessus des océans et continents au tropique nord. Khaykin et al. ACP 2013

6. Cohérent avec cycles diurnes de la convection continentale et océanique (OPFs TRMM precipitation radar) Liu and Zipser, 2005

7. Cohérent avec distribution en longitue/ saison des OPFs TRMM precipitation radar SH Summer NH Summer TRMM Radar: Frequency of Overshooting Precipitation Features (OPFs) at altitude > 14 km Parts per thousand (Liu and Zipser, 2005)

8. Hygropause 20km CPT VAPEUR D’EAU Humidification de la basse stratosphère par geysers de glace au-dessus de la tropopause au-dessus de orages continentaux en fin d’après midi. Sublimation en moins d’1/2 heure Niger. Khaykin et al. 2009 Australie, Corti et al, 2008.

9. VARIATION DIURNE DE LA VAPEUR D’EAU A L’ECHELLE GLOBALE (MLS 13:30-01:30) DJF JJA LS TTL UT Amplitude maximale au-dessus de continents tropicaux de l’hémisphère sud. (De nuit dans UT, de jour dans TTL et LS Carminati et al., en prep

10. MECANISME RESPONSABLE DU REFROIDISSEMENT ET DE L’HUMIDIFICATION: OVERSHOOT CONVECTIF Jenssen et al. 2005 Chaboureau et al., 2007 MECANISME NON-HYDROSTATIQUE REPRODUIT PAR LES « CLOUD RESOLVING MODELS » À MÉSO ECHELLE MAIS IGNORES PAR LES MODÈLES GLOBAUX

11. RESUME TRANSPORT CONVECTIF TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES Danielsen, 1987 Fujita, 1992 MAXIMUM D’INTENSITE DDU TRANSPORT CONVECTIF AUX TROPIQUES AU-DESSUS DES CONTINENTS DE L’HEMISPHÈRE SUD EN ETE AUSTRAL MECANISME NON HYDROSTATIQUE IGNORE PAR LES MODELES GLOBAUX MAIS POURTANT CAPITAL POUR LE CHANGMENT CLIMATIQUE

12. TENTATIVE D’EXPLICATION DE LA DIFFÉRENCE HS HN Dashedred: atmospheric AOT Solid red line: aerosol transmission Blue: Convective AvailablePotentialEnergy Rosenfield et al., 2008, Tao et al., 2012 Red rectangles: MODIS AOD during respective wetsummerseason FAIBLE TENEUR EN AEROSOLS DES FORETS HUMIDES AFRICAINE ET SUD-AMERICAINE PAR RAPPORT AU TROPIQUE NORD POLLUÉ (poussières désertiques et émissions anthropogéniques)

13. Recommandations pour l’étude du TRANSPORT TROPOSPHERE-STRATOSPHERE AUX TROPIQUES SUR STRATEOLE 2 Latitude optimale: 10°-15°S Saison: Eté austral Mesures: température, H2O, aérosols Optimum: profils verticaux Option 1: Profils à basse résolution par occultation solaire matin et soir depuis l’altitude la plus haute possible (instrument possible: mini SAOZ) Options 2: Profils verticaux à haute résolution (instruments possibles: senseur de température, FLASH, COBALD)

14. Objectif additionnel possible: IMPACT des ECLAIRS et TLEs sur la STRATOSPHERE SH Summer NH Summer TRMM Lightning Imaging Sensor (LIS)