Water Vapour Assimilation in the Upper Troposphere and Lower Stratosphere (original) (raw)
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Http Www Theses Fr, 2010
Cette thèse n'aurait pasété réalisable sans la contribution et le soutien d'un grand nombre de personnes que je tiensà remercier au travers de ces quelques lignes et d'avance pardonà ceux que j'ai pu oublier... Mes premiers remerciements s'adressentà mes directeurs de thèse. Tour d'abord mercì a Jean-Luc Attié pour m'avoir permis de réaliser cette thèse très enrichissante. Mercí egalementà Vincent-Henri Peuch pour m'avoir "adoptée" dans l'équipe CARMA et avoir toujours trouvé du tempsà me consacrer, particulièrement dans les moments difficiles de fin de thèse. Mercià tous les deux pour m'avoir guidée, encouragée ou rassurée tout au long de la thèse tout en me laissant une grande liberté dans mon travail. Vous m'aveź egalement donné la possibilité de participerà de nombreuses conférences ou workshops me permettant ainsi d'enrichir mes connaissances et mon travail. Je remercieégalement Frédérick Pasternak pour avoir accepté de financer et de co-encadrer ma thèse. J'adresseégalement mes remerciementsà tous les membres de mon jury, messieurs Jean-Marie Flaud, William Lahoz, Laurent Menut, Johannes Orphal et madame Martine De Mazière pour l'intérêt portéà mon travail ; leurs remarques et conseils m'ontété trés utiles. Je remercie particuièrement mes deux rapporteurs Laurent Menut et Martine De Mazière pour le temps consacréà la relecture du manuscrit. Merciégalementà William Lahoz qui m'a beaucoup appris sur la rédaction d'articles scientifiques pendant les quelques mois qu'il a passéà Météo-France et pour ne jamais s'être lassé de corriger mes fautes d'anglais... J'ai réalisé ces 3 années de thèseà cheval entre le laboratoire d'Aérologie et le CNRM-GAME et je remercie Franck Roux et Philippe Bougeault pour m'avoir accueillie dans leur laboratoire respectif et avoir ainsi permis que ma thèse se déroule dans les meilleures conditions possibles.
Atmospheric Measurement Techniques Discussions, 2016
The present analysis deals with one of the most debated aspect of the studies on the Upper Troposphere/Lower Stratosphere (UTLS), namely the budget of the water vapour (H<sub>2</sub>O) at the tropical tropopause. Within the French project "Multiscale water budget in the upper troposphere and lower stratosphere in the TROpics" (TRO-pico), a global-scale analysis has been set up based on space-borne observations, model and assimilation techniques. The MOCAGE-VALENTINA assimilation tool has been used to assimilate the Aura Microwave Limb Sounder (MLS) version 3.3 H<sub>2</sub>O measurements within the 316–5 hPa hPa range from August 2011 to March 2013 with an assimilation window of 1 hour. Diagnostics are developed to assess the quality of the assimilated H2O fields depending on several parameters: model error, observation minus analysis and forecast. Comparison with an independent source of H2O measurements in the UTLS based on the spaceborne Mi...
Data assimilation with the Canadian middle atmosphere model
Atmosphere-Ocean, 2005
A data assimilation scheme has been coupled to the Canadian Middle Atmosphere Model, providing, for the first time, the capability of assimilating data from the ground to the top of the mesosphere (about 95 km). This model is a full general circulation model with on-line fully interactive chemistry involving 127 gas-phase and heterogeneous reactions. Thus, feedback between dynamics, chemistry and radiation occurs in every model time step. In this work, validation of the system for tropospheric and lower stratospheric analyses is undertaken with the standard observation set used in operational weather forecasting. Results are found to agree reasonably well with radiosonde observations and with Met Office (UK) analyses. Although ozone is not assimilated, ozone fields match total column observations well in terms of synoptic patterns. However, due to model biases, total column values are too large at mid-latitudes and too small in the tropics. Since the assimilation scheme was designed for tropospheric weather prediction, its application to a middle atmosphere model can help to identify the challenges of assimilating data from this region of the atmosphere.
Founding Editorial — Atmospheric Systems and TheScientificWorld
The Scientific World JOURNAL, 2001
There is a satisfying logic to the Greek choice of air, water, and earth as elements. Today we see this logic reflected in the way that that global science is subdivided into the categories of air, land, and water. Thus, the relevance of a science of global issues is not merely of academic interest. The tide of environmental concern, a vision of limits to growth, and a desire for sustainability have fostered an unprecedented interest in global sciences.
Journal of Geophysical Research, 2003
1] Exchange between the upper tropical troposphere and the lower stratosphere is considered by examining WB57F and ER-2 aircraft observations of water, ozone, wind, and temperature in the potential temperature range 360 < q < 420 K. These processes are examined in part by using the technique of unified scale invariance on the airborne data, as has been done previously for the lower stratospheric polar vortex. Scale invariance is found, on scales from a few hundred meters to the maximum flown, 2700 km (25 great circle degrees). The results apply both to vertical exchange at the tropical tropopause and to isentropic exchange at the subtropical jet stream. All scales participate in the maintenance of the mean state, with substantial contributions from relatively infrequent but intense events in the long tails of the probability distributions. Past data are examined and found to fit this general framework. A unique mapping of tropical tropopause temperature to the total hydrogen content of the middleworld and overworld should not be expected; the head of the ''tape recorder'' is at 50-60 hPa rather than 90-100 hPa. The tropical tropopause is observed at potential temperatures q T greater than the maximum moist static surface values q W , such that q T À q W varies between 10 K in fall and up to 40 K in spring. The meridional gradient of q T is directed from the subtropical jet stream to the inner tropics, with q T declining by approximately 10 K from near 30°N to near 10°N in the vicinity of 95°W. The maintenance of these q T values is discussed. Total water (measured as the sum of vapor and vaporized ice) and ozone, major absorbers of solar radiation and emitters/ absorbers of terrestrial infrared radiation, show scale invariance in the upper tropical troposphere. The implications of this result for the notion of a conservative cascade of energy via fluid dynamics from the largest to the smallest scales are discussed. The scaling exponents H z for total water and ozone in the upper tropical troposphere are not the value, 5/9, expected for a passive scalar, probably indicating the presence of sources and/or sinks operating faster than mixing. Exchange between the upper tropical troposphere and the lower stratosphere studied with aircraft observations,
In Search of Atmospheres: Directions, Methods, Perspectives An interview with Tonino Griffero
Anthropologica, 2024
The interview touches upon the diversity of traditions (including national ones) of atmospheric research, on the correlation of the concepts of (affective) atmosphere with the concepts of mood (Stimmung) and ambiance, on research methods and ways of conceptualizing atmospheric phenomena by the German phenomenologist, Hermann Schmitz, and the specialist in aesthetics, Gernot Böhme, and, finally, on the prospects of using the methods and approaches under consideration in social sciences. L’entretien aborde la diversité des traditions (y compris nationales) de la recherche atmosphérique, la corrélation des concepts d’atmosphère (affective) avec les concepts d’humeur (Stimmung) et d’ambiance, les méthodes de recherche et les manières de conceptualiser les phénomènes atmosphériques du phénoménologue allemand Hermann Schmitz et du spécialiste de l’esthétique Gernot Böhme, et, enfin, les perspectives d’utilisation des méthodes et des approches considérées dans les sciences sociales.
2009
Abstract. The UK Chemistry and Aerosols (UKCA) model is a new aerosol-chemistry model coupled to the Met Office Unified Model capable of simulating composition and cli-mate from the troposphere to the mesosphere. Here we in-troduce the model and assess its performance with a particu-lar focus on the stratosphere. A 20-year perpetual year-2000 simulation forms the basis of our analysis. We assess basic and derived dynamical and chemical model fields and com-pare to ERA-40 reanalyses and satellite climatologies. Polar temperatures and the lifetime of the southern polar vortex are well captured, indicating that the model is suitable for assessing the ozone hole. Ozone and long-lived tracers com-pare favourably to observations. Chemical-dynamical cou-pling, as evidenced by the anticorrelation between winter-spring northern polar ozone columns and the strength of the polar jet, is also well captured. Remaining problems relate to a warm bias at the tropical tropopause, slow ascent in the ...
2013
Cette thèse fut le résultat d'une recherche de plus de trois ans qui n'aurait pas été possible sans le soutien de nombreuses personnes. Je voudrais en premier temps remercier ma directrice de thèse, Nathalie de Noblet, qui a accepté de m'encadrer sans connaissance de mon expérience précédente et qui a dirigé cette étude avec un grand enthousiasme. Merci beaucoup de cette confiance et énergie, qui fut très encourageante pour aboutir les différentes étapes de ce parcours. De ma part, le sujet de l'interaction végétation-atmosphère a été abordé pour la première fois au début de cette thèse. En plus de l'expérience transmise le long de ces années dans ce domaine spécifique, Nathalie m'a rapidement introduit dans la dynamique de la recherche scientifique, notamment dans ce qui concerne le travail en collaboration, la façon de synthétiser les résultats, ainsi que la divulgation des ceux-ci. Je tiens à remercier tous les participants du projet LUCID qui ont vu leurs boîtes émail encombrées des questions et demandes de données, lesquelles ont été opportunément répondues. Je voudrais remercier particulièrement Andy Pitman et sa disposition pour travailler à distance et à n'importe quelle heure. Les discussions avec Andy, Nathalie, Sonia Seneviratne et Bart van den Hurk ont été également très motivantes. Je voudrais remercier Philippe Ciais pour son grand appui, fondamental pour le bon déroulement de la partie finale de cette thèse. Je tiens aussi à remercier les rapporteurs de ce manuscrit, Richard Betts et Gerhard Krinner, ainsi qu'à l'ensemble du jury, par leurs commentaires constructifs et valorisants, et leurs recommandations pour les études en prospectives. Un grand merci aussi à toutes les personnes qui font du LSCE un endroit très agréable et accueillant, idéal pour un étudiant s'embarquant dans une thèse. Merci Aude, collègue de bureau, de ta compagnie et aussi de répondre mes incessantes questions linguistiques. Merci Arnaud, Juliette, Patricia et tout le bâtiment 712, de vôtre bon esprit et disposition. La réussite de cette aventure fut possible grâce au soutien et affection infinie de ma petite famille en France, laquelle a pris forme au cours de ces années et qui m'a accompagné chaleureusement. Merci Amarí et José Nahuel. Tous mes sentiments aussi aux proches, famille et amis, en France et dans l'autre bout du globe, qui ont été toujours présents. Cette thèse a été partiellement financée par des bourses d'études issues de la Commission Nationale d'investigation scientifique et Technologique du Chili (CONICYT) et de l'association ÉGIDE, et par le projet européen FP7-AMAZALERT.