Analyse de la structure microphysique des nuages précipitants en Afrique de l’Ouest

Encadrant : Frédéric Cazenave ( frederic.cazenave ird.fr )
 
Téléphone : 04 76 63 56 59
 
Co-Encadrant : Sandrine Anquetin ( sandrine.anquetin univ-grenoble-alpes.fr )
 
Equipe : HMCIS ( HydroMétéorologie, Climat et Interactions avec les Sociétés )

Laboratoire de rattachement : IGE

Mots clés : hydrométéorologie, radar météorologique, microphysique des précipitations

Contexte et objectifs de la mission de stage : En 2010, au cours de la campagne de mesures dédiée à l’étude microphysique des nuages précipitants sahéliens au Niger, le radar polarimétrique Xport, du LTHE/ IGE, a été déployé au sud de Niamey, pour réaliser une exploration tridimensionnelle d’une dizaine d’événements pluvieux. Cette campagne d’observations s’inscrivait dans le cadre de la mission spatiale Megha-Tropiques qui vise à estimer la pluviométrie dans toute la bande intertropicale. Le LTHE/IGE avait la coordination de la campagne de calibration et validation pour la sous région de l’Afrique de l’Ouest.

Les précipitations sont estimées via un sondeur d’humidité micro-onde installé sur le satellite. La précision de cette estimation est fortement dépendante 1) du lien physique entre la quantité de hydrométéores glacées en altitude et la pluie en surface et 2) de la connaissance que l’on a de la structure verticale des différents types d’hydrométéores glacées. Affiner notre connaissance sur la structure verticale de la composition microphysique des nuages précipitants dans cette région est donc essentiel pour réduire les incertitudes liées à cette estimation indirecte des précipitations.

L’objectif de ce stage est d’analyser la structure verticale des nuages précipitants à partir des observations radar, plus précises dans leurs résolutions spatiales et temporelles.
Il s’agira de répondre aux deux questions suivantes :
1/ A partir du jeu de données radar, peut-on mettre en évidence une variabilité de la distribution des hydrométéores (principalement des particules en phase glacée) au sein des systèmes précipitants sahéliens ?
2/ Existe-t-il une évolution de la composition des systèmes précipitants sahéliens i) avec la phase de maturité du système ou ii) avec l’intensité de la précipitation produite ?

L’analyse de données s’appuiera sur un logiciel développé au laboratoire. Il permet de discriminer les différents types d’hydrométéores présents au sein des nuages précipitants à partir du jeu de données du radar polarimétrique. (Cazenave et al, 2016).

Ce stage ne nécessite pas de compétence particulière en programmation. Un gout et intérêt pour la compréhension des processus physiques de l’atmosphère sont néanmoins essentiels pour la réussite du projet.

Référence :
Cazenave, F, M. Goasset, M. Kacou, M. Alcoba, E. Fontaine, C. Duroure and B. Dolan, 2016, Characterization of Hydrometeors in Sahelian Convective Systems with an X-Band Radar and Comparison with In Situ Measurements. Part I : Sensitivity of Polarimetric Radar Particle Identification Retrieval and Case Study Evaluation, 10.1175/JAMC-D-15-0013.1).