Quelles perspectives pour l'alpin, qu'est devenu le Spitzberg ? - Brice BOUDEVILLAIN for Task2 group 28 septembre 2017 - APRES3

Quelles perspectives pour
 l'alpin, qu'est devenu le
        Spitzberg ?
    Brice BOUDEVILLAIN for Task2 group
            28 septembre 2017

Point sur les localisations du MRR « OSUG »

                          XPORT     XPORT

Données pluie/neige disponibles au Col de Porte durant
les hivers SPICE (documents fournis par Yves Lejeune du CEN)

                     Discrimination experte : si 0

Données pluie/neige
    horaires corrigées du vent
               du Col de Porte
(documents fournis par Yves Lejeune du CEN)

                       Site du Col de Porte : GEONOR, PG2000,
                       PWS100 et Parsivels
             Pluvio
             à pesée
             GEONOR
             200 cm²

                                   Photos : Th. Condom (IGE)

Travaux envisagés dans le cadre d’APRES3
• Comparaison avec les données des MRR situés en Antarctique : durées,
  intermittences, réflectivités, vitesses Doppler, etc.
• Catégoriser des « types » de neige…
   • Via l’information sur la densité des hydrométéores restituée par inversion d’un
     modèle simple de PVR (profil vertical de réflectivité) – cela nécessite des cas où le
     MRR est dans la partie pluvieuse (Alpes seulement, lorsque MRR à OSUG-B)
   • Via l’information sur les spectres de vitesses Doppler issus directement du MRR

   Mises en regard possible avec :
   • disdromètres et pluviomètres à pesée ou chauffants du Col de Porte (2014, 2015) ;
   • Xport et disdromètre (2016, 2017)
• … pour proposer des relations Z-S adaptées à ces types de neige

APRES3 … PRECIPA2
• PRECIPA2 = Apport de la télédétection radar pour l’estimation des
  précipitations liquides et solides dans les Alpes et en Arctique –
  observation, variabilité, impacts
• Projet financé par le Labex OSUG@2020 et l’IRS/IDEX (« Initiatives de
  Recherche Stratégique » / « Initiatives d’excellence »)
• Porteurs : Guy Delrieu et Hans-Werner Jacobi
• Financé 110k€ (--> mai 2019) + bourse de thèse, cofinancement IPEV
  30k€

APRES3 … PRECIPA2
• Alpes, jouvence du radar XPORT :
   • Magnétron
   • Carte d’acquisition
   • 2 CDDs ingénieur :
       • Informatique industrielle
       • Développement logiciel / Calcul scientifique
   • Prestation : réfection du système de pilotage du positionneur
   • Matériel informatique…
• Arctique : Bourse de thèse encadrée par J-P Dedieu et H-W Jacobi
• Cours doctoral « Précipitations alpines et polaires : observation, variabilité,
  impacts sur l’hydrosphère, la cryosphère et le climat
• Conférences, missions, gratifs stage

Deux sites d’étude

      Grenoble       Ny-Alesund (Svalbard)

Quelques détails sur les enjeux scientifiques de PRECIPA2
      Apprécier l’apport de la télédétection radar au sol et satellitaire, en
      complément des mesures in-situ, pour la quantification de la
      variabilité spatiale et temporelle des précipitations atmosphériques
      pour :

      • Prévision des phénomènes hydro-météorologiques à dynamique
        rapide en région de haute montagne

      • Constitution et suivi saisonnier du manteau neigeux en montagne
        et dans l’Arctique

      • Impact des précipitations sur le climat et la chimie atmosphérique
        dans l’Arctique

Détails sur les objectifs de la partie 1 de PRECIPA2
  • Objectif : variabilité spatiale et temporelle des précipitations à l’échelle du Y grenoblois
    (intermittence, intensité, extension horizontale et verticale des cellules précipitantes,
    altitude et caractéristiques de la couche de fusion, granulométrie et typologie des
    hydrométéores glacés, en fusion, liquides …)
  • XPORT (« hard ») : opérations de jouvence et développement de nouvelles
    fonctionnalités (dépliement Doppler par multiple PRF)
  • XPORT (« soft ») : domaine de détection du radar, bon positionnement des mesures,
    calibration absolue, test stabilité temporelle; caractéristiques de la couche de fusion
    (climatologie) ; Quantifier l’atténuation dans la couche de fusion (XPORT+MRR) et la
    corriger; identifier type d’hydrométéores à l’aide de l’ensemble des paramètres de
    rétrodiffusion et polarimétriques à l’aide d’un algorithme de logique floue (Cazenave et
    al. 2016).

Détails sur les objectifs de la partie 2 de PRECIPA2
• Établir et qualifier des séries chronologiques des paramètres météorologiques et de
  précipitations liquides et solides pour les ~20 dernières années sur la base des observations
  existantes à Ny- Alesund. Labellisation « Global Cryosphere Watch » envisagé en coordination
  avec SOERE CRYO-OBS-CLIM
• Apprécier l’apport de la télédétection radar (MRR depuis 2013) des précipitations pour expliquer
  la constitution du manteau neigeux saisonnier par rapport aux observations in situ (intensité,
  hauteur de neige, équivalent en eau).
• Apprécier l’apport de la télédétection satellitaire radar (SAR) en bande X pour la spatialisation
  des propriétés du manteau neigeux.
• Analyser l’impact des précipitations sur le forçage radiatif (dû à la fusion de la neige) et quantifier
  les rétroactions neige – albédo qui contribuent à l’amplification arctique.
• Quantifier les flux de dépôt de composés – trace importants ainsi que d’absorbants et de
  polluants grace à des mesures de déposition humide initiées à Ny Alesund en 2016

Organisation et moyens PRECIPA2

           2017                           2018                        2019                              2020
                    Xport
Pré-              Hardware                          Campagne de mesure Moucherotte – Xport
campagne          (IE CDD1)
                  Software
                  (IE CDD2)
                                 Svalbard
Observations SSFA          données précip in-situ                           Observations SSFA
                                DOC1 1A
 Grenoble                       Télédétec                    Svalbard
Melting layer                     précip            Télédétection précip (MRR)
 S. Kremer                      Comp X-K
    (M2)                           M2 1                     DOC 1 2A
                                                           TerraSAR-X                       Svalbard
                                                             et MRT                   Télédétection surface
                                                                                          (TerraSAR-X)
                                                             M2 2                           DOC1 3A
                                                       Impact précip sur climat et chimie atmosphérique Arctique
Montage cours doctoral
PrecipA2
Expertise télédétection précip
 C. Duran (Doc ANR APRES3)
                                                          Précipitations alpines : observation, variabilité, impact
                                                                                    DOC 2