L’atelier EECLAT2023 a eu lieu du 23 au 26 janvier 2023 à Banyuls. Merci à toutes les personnes qui ont participé !

Merci à Sophie Cloché (IPSL) pour son travail sur la logistique et l’organisation.

Merci à l’observatoire de Banyuls qui a fourni l’infrastructure, nous a nourri-es et logé-es. Merci au monsieur très serviable qui a géré les pauses café et nous a sauvés quand la lampe du premier vidéoprojecteur a lâché. 

Merci également au CNES et à l’INSU pour leurs soutiens d’EECLAT qui ont rendu cet atelier possible.

Vous trouverez un peu plus bas le programme avec les présentations et la liste des participants, et ci-dessous un résumé des thèmes scientifiques principaux qui ont émergé des présentations.

Les nuages de phase mixte et d’eau surfondue. 

Clémantyne Aubry (LATMOS) a montré comment les mesures du lidar CALIOP et du radar CloudSat pouvaient être combinées afin de restituer séparément les propriétés des particules solides et liquides à l’intérieur de couches nuageuses de phase mixte. Ces informations seront prochainement disponibles dans la nouvelle version du produit DARDAR. 

Gregory Cesana (Columbia Univ., GISS) a montré comment la représentation, dans les modèles de climat ayant participé à CMIP5 et CMIP6, de la transition de phase des nuages, et des couches liquides surfondues, entraîne des biais dans la simulation de leur impact radiatif dans le visible (voir Cesana et al., 2022).

Julien Delanoe (LATMOS) a montré des observations aéroportées radar, lidar et in-situ, qui suggèrent l’existence de multiples couches alternativement d’eau liquide surfondue et de cristaux de glace orientés lors d’un cas d’étude de la campagne RALI-THINICE, ayant eu lieu au Svalbard en août 2022 (voir Rivière et al. 2022).

Frédéric Tridon (LaMP) a montré comment des observations sol de radar multi-fréquence pourraient nous renseigner sur les propriétés microphysiques des cristaux en présence de givrage et ainsi mieux qualifier les situations de nuages de phase mixte en régions polaires (voir Tridon et al. 2022).

Les particules stratosphériques

Sergey Khaykin (LATMOS) a montré de multiples observations spatiales montrant l’étendue des injections stratosphériques de plusieurs éruptions récentes (Raikoke, Hunga-Tonga) et des mégafeux Australiens en 2020. Ces injections mènent à la présence de panaches de particules d’aérosols capables de persister dans la stratosphère pendant plusieurs mois, et de parcourir de grandes distances autour du globe. Les mesures actives ont permis de documenter avec précision la structure de ces panaches, par exemple ADM-Aeolus a pu mettre en évidence leur rotation. Voir Podglajen et al. 2022, Khaykin et al. 2022 Il a également montré comment les éruptions récentes ont injecté une quantité massive d’eau dans la stratosphère (75 Tg), menant à une augmentation de la concentration en vapeur d’eau stratosphérique visible dans les observations sol.

Nelson Bègue (LACy) nous a rejoint par visio pour montrer comment les sites d’observation sol (tel celui de l’OPAR à la Réunion) apportent une vision unique de ce type d’événement, grâce à la haute continuité temporelle et spatiale de leurs observations stratosphériques (voir Kloss et al. 2022 et bientôt Baron et al. 2023). 

Bernard Legras (LMD) a montré comment des modèles dynamiques peuvent expliquer la structuration des aérosols injectés dans la stratosphère en cellules capables de s’auto-stabiliser et de conserver leur cohérence spatiale (voir Legras et al. 2022). Il a également montré que l’injection d’eau stratosphérique (relevée par Nelson Bègue) va mener d’une part à un effet de serre stratosphérique accru (qui va contribuer à accélérer le réchauffement climatique) et d’autre part à un refroidissement local dans la stratosphère pouvant localement aller jusqu’à -5K (qui sera probablement absent des réanalyses type ERA5 pendant quelques temps). Voir Sellitto et al. 2022.

Mathilde Leroux (LAERO) a montré comment les températures stratosphériques pilotent quasi-parfaitement aux échelles spatiales et temporelles des GCMs la présence ou absence de nuages stratosphériques polaires. Ces résultats suggèrent que les détections de PSC pourraient servir de contraintes observationnelles aux températures stratosphériques issues de modèles de climat.

Les régions polaires. Jean Lac (LMD) a montré comment des nuages de basse altitude, générés rapidement lors de la fonte de la banquise de la Mer de Baffin, se retrouvent poussés par le vent sur plusieurs centaines de km au-dessus des reliefs du Groenland, où leur impact radiatif réchauffant peut mener à une diminution de l’épaisseur de la glace. Assia Arouf (LMD) a montré via l’analyse d’observations lidar comment la formation de nuages bas persistants au-dessus de l’océan retarde le retour des surfaces glacées via l’impact radiatif réchauffant de ces nuages. Rappelons que les travaux présentés par J. Delanoe et F. Tridon exploitent des mesures réalisées en région Arctique. 

Synergie multi-longueurs d’onde et multi-instruments. On a déjà mentionné le travail de C. Aubry combinant les observations lidar et radar, et celui de F. Tridon (combinant les mesures radar triple fréquence). Lors de l’atelier on a également pu voir les présentations de Phương Nguyen (LATMOS), qui cherche à estimer le signal lidar 532nm à partir de mesures lidar 355nm, et de Giulio Mandorli (LMD), qui enseigne à un modèle de Machine Learning la structure tridimensionnelle des nuages d’après une combinaison de mesures actives et passives.

Aérosols. Laaziz El Amraoui (CNRM) a montré l’apport significatif de la Haute Résolution Spectrale d’un lidar spatial pour caractériser la distribution verticale des aérosols (voir Cornut et al. 2023). Marion Ranaivombola (LACy) a montré comment les mesures sol et spatiales peuvent être utilisées pour suivre le transport de particules issues de feux de forêt depuis l’Amérique du sud et l’Afrique jusqu’à la Réunion. Gérard Ancellet (LATMOS) a présenté les travaux de Antonin Zabukovec sur l’exploitation des reflectances de surface CALIPSO pour les restitutions d’un nouveau produit CALIOP destiné à caractériser la distribution des colonnes d’aérosol (AOD) sur les surfaces continentales.

Beyond CALIPSO and CloudSat

Gérard Ancellet (LATMOS) a fait un point sur l’arrêt prochain (été 2023) des opérations de CALIPSO. Le nombre de tirs utiles du lidar CALIOP a fortement diminué ces derniers mois. Assia Arouf et Hélène Chepfer (LMD) ont fait remarquer que l’augmentation du nombre de tirs à faible énergie dans les produits CALIPSO depuis 2017 complique leur exploitation scientifique. Après 2017, il est difficile sans étude poussée d’estimer si les mesures CALIOP valides (high energy) décrivent les mêmes populations nuageuses qu’avant. Même si les recommandations officielles NASA indiquent que la qualité des produits L2 n’est pas impactée, les mesures CALIOP L1 depuis 2017 (et certainement depuis 2020) ne devraient être exploitées qu’avec précautions. Par ailleurs, la dérive orbitale du satellite, initiée en 2018, s’accentue, l’amenant à une heure de passage à l’équateur proche de 15h fin 2022. On commence à être loin des 13h30 de l’A-Train, et il est de moins en moins clair si la partie du cycle diurne échantillonnée aujourd’hui par CALIOP est toujours cohérente avec celle observée sur la période 2006-2018. Ces considérations suggèrent que toute recherche de tendance dans les mesures CALIPSO devrait probablement s’arrêter à 2017 par prudence.

Plusieurs présentations ont commencé à explorer le domaine des possibilités qui s’offriront pour la recherche atmosphérique une fois que CALIPSO et CloudSat auront cessé leurs opérations. Artem Feofilov (LMD) a montré comment les observations de nuages du lidar ALADIN d’ADM-Aeolus peuvent être corrigés pour prendre en compte l’absence de signal co-polarisé afin de les rendre plus cohérentes avec celles de CALIOP, dans le but de créer des jeux de données nuages spatiaux long terme combinant des mesures de plusieurs lidars. Abdenour Irbah (LATMOS) a présenté le produit AC-TC, produit équivalent de DARDAR pour EarthCARE, qui combine les détections et identifications des produits lidar et radar dans un seul produit masque vertical. Emmanuel Fontaine (CNRM) a montré les nouveaux produits nuages et aérosols (e.g. sable, fumée) qui seront dérivés de mesures géostationnaires de MTG sur la période 2022-2027. Finalement, Frédéric Tridon (LaMP) a présenté le concept instrumental Wyvern (Wind Velocity Radar Nephoscope), qui prévoit de restituer le vent horizontal dans les nuages via les mesures d’un radar satellite scannant un cône de 400km de large au sol et doté d’une antenne de 3 mètres. Cette mission, sélectionnée par le programme Earth Explorer 11 de l’ESA, est aujourd’hui en Phase 0. Si elle passe toutes les étapes de sélection elle serait lancée en 2031. Son mouvement conique fait que Wyvern produirait environ 70 fois plus de données que CloudSat. 

Nous avons fini les présentations avec quelques informations déprimantes concernant les missions :  l’échec d’un lanceur Vega-C en décembre 2022 jette le doute sur le planning de la mise en orbite de EarthCARE (qui devait utiliser le même lanceur). L’ESA étudie actuellement ses options et devrait communiquer ses décisions courant février 2023. Concernant la mission AOS, le déscopage de la haute résolution spectrale du lidar et le déscopage du radar bande W de l’orbite polaire seront à l’étude pendant la phase A qui a commencé à la NASA en janvier 2023. Ce déscopage remet en question la direction de développement pour les algos et produits lidar AOS pilotés en France.

Pour finir sur une note plus positive, on note cette année une participation relativement importante de personnes en doctorat : Assia Arouf (LMD), Jean Lac (LMD), Mathilde Leroux (LAERO), Marion Ranaivombola (LACy), et Clémantyne Aubry (LATMOS). Merci à toutes et à tous pour votre participation !

Quelques photos, pas de groupe parce qu’on a oublié cette année, désolé… 

Programme

Lundi 23

14h14h30 : Arrivée des participants

14h30-18h30 : Introduction et présentations scientifiques

1. Marion Ranaivombola (LACy) : 13 Years of Aerosol Optical Depth and Types Over Southern Africa and Reunion from Ground-based and Satellite observations
2. Jean Lac (LMD) : The impact of cloud response to Arctic Sea ice retreat on Greenland’s surface energy budget
3. Emmanuel Fontaine (CNRM) : Etude pour la restitution de relations de masse-diamètre pour la glace pristine et la neige avec les observations HAIC et MT
4. Clémantyne Aubry (LATMOS) : Restitution des propriétés des nuages de phase mixte par synergie RADAR-LiDAR
5. Phuong Nguyen (LATMOS) : Comparaison de signaux Lidar 355nm et 532nm : mesures aéroportées
6. Gregory Cesana (GISS) : A Novel Observation-Based Method to Evaluate Tropical Stratocumulus and Shallow Cumulus Clouds and Feedbacks in CMIP Models
7. Sergey Kheykin (LATMOS) : Observations des évènements extrêmes par des lidars spatiaux

16h30-17h : pause café

Mardi 24

9h-12h30 : présentations scientifiques (suite)

8. Gregory Cesana (GISS) : Southern Ocean solar reflection biases in CMIP6 models linked to cloud phase and vertical structure representations
9. Assia Arouf (LMD) : Quantifying surface cloud warming increase as Fall Arctic sea ice cover decreases
10. Julien Delanoe (LATMOS) : Présentation de la campagne RALI-THINICE: étude des tempêtes estivales Arctiques et focus sur les nuages de phase mixte
11. Frédéric Tridon (LaMP) : Observations radar triple-fréquence : signatures contrastées de givrage entre deux sites de mesure en Finlande et en Antarctique
12. Gérard Ancellet (LATMOS) : AOD measurements above the continental surfaces using the 333m CALIOP surface reflectances

10h30-11h : pause café

12h30-14h : pause déjeuner

14h-16h30 : Splinter session / group discussions

16h30-17h : pause café

17h-18h30 : présentations scientifiques (suite) 

13. Mathilde Leroux (LAERO) : Analysis of the CALIPSO PSC product : Can we predict the expected evolution of polar stratospheric clouds on climatic time scales?
14. Nelson Begue (LACy) : Early Evolution of the Hunga-Tonga Aerosol Stratospheric Plume from Lidar Observations at La Réunion (21°S, 55°E)
15. Bernard Legras (LMD) : la dynamique des panaches stratosphériques
16. T. Tremas (CNES) et S. Payan (LATMOS) : How AERIS atmosphere data center contributes to implement and develop new methods to improve, exploit, visualize, compare, and merge earth observation data

20h Diner au “le Fanal”

Mercredi 25

9h-12h30: Présentations scientifiques (suite et fin)

17. Giulio Mandorli (LMD) : Convective Organization and 3D Structure of Tropical Cloud Systems deduced from Synergistic A-Train Observations and Machine Learning
18. Emmanuel Fontaine (CNRM) : Les produits nuages du SAFNWC et leurs évolutions avec l’arrivée de MTG
19. Artem Feofilov (LMD) : Towards establishing a long-term cloud record from space-borne lidar observations
20. Abdenour Irbah (LATMOS) : Le produit AC-TC : DARDAR pour ATLID
21. Laaziz El Amraoui (CNRM) : Apport d’une voie HSRL pour la mission AOS
22. Frédéric Tridon (LaMP) : La mission Wivern : un radar Doppler spatial pour mesurer le vent dans les nuages et les systèmes dépressionnaires

* 10h30-11h : pause café *

12h30-14h :  pause déjeuner

14h-16h30 : point sur les missions spatiales en cours et à venir : 

• CALIPSO : G. Ancellet
• ADM-Aeolus : A. Dabas et A. Feofilov
• EarthCARE : J. Delanoe
• AOS : V. Noel

* 16h30-17h : pause café *

17h-18h30 : point sur les appels d’offre et les guichets 

Jeudi 26

9h-12h30 : EECLAT en 2023 et au-delà : organisation, pilotage, structuration

12h30 : déjeuner

14h : fin de l’atelier

Liste des participants

1	ANCELLET Gérard	LATMOS
2	AROUF Assia	LMD
3	AUBRY Clémantyne	LATMOS & DLR
4	BARAY Jean-Luc	LaMP
5	BEGUE Nelson (en visio)	LACy
6	BOUNIOL, Dominique	CNRM
7	CESANA, Gregory	Columbia Univ. / GISS
8	CHEPFER, Hélène	LMD
9	CLOCHÉ Sophie	IPSL
10	COSSALTER Laure	LATMOS
11	DELANOË, Julien	LATMOS
12	EL AMRAOUI Laaziz	CNRM
13	FEOFILOV, Artem	LMD
14	FONTAINE Emmanuel	CNRM/CEMS
15	GOUR, Yahya	LaMP
16	IRBAH Abdanour	LATMOS
17	JAHANGIR Erfan	LaMP
18	JÉGOU Fabrice	LPC2E
19	JOSEPH Romain	CNRM/CEMS
20	JOURDAN, Olivier	LaMP
21	KHAYKIN Sergey	LATMOS
22	LAC, Jean	LMD
23	LEGRAS Bernard	LMD
24	LEROUX Mathilde	LAERO
25	MANDORLI Giulio	IPSL / LMD
26	MIOCHE Guillaume	LaMP
27	MIRI Robin (excusé)	LOA
28	NGUYEN, Phuong	LATMOS
29	NOEL, Vincent	LAERO
30	RANAIVOMBOLA, Marion	LACy
31	SCHMISSER, Roseline	CNES
32	SOURDEVAL, Odran	LOA
33	SZCZAP, Frédéric	LaMP
34	TITUS Zacharie	LMD
35	TREMAS Thierry	CNES
36	TRIDON Frédéric	LaMP/Polito

The 9th EECLAT workshop took place online between January 18 and 22.

The final programme is available below.

This workshop was organised and facilitated by S. Cloché (IPSL), M. Chiriaco (LATMOS) and V. Noel (LAERO).

Presentations are available in this folder.

The write-up of the meeting is available below :

Lundi 18 janvier

• 14h Introduction
• 14h10 C. Genthon (LMD) : AWACA: Antarctic WAter Cycle over Antarctica, past, present and future 
• 14h30 Q. Hu (LOA) : Transported Californian smoke layers over Lille
• 14h50 C. Flamant (LATMOS) : Point mission CALIPSO 
• 15h10 T. Vaillant (LATMOS) : validation de l’algorithme de classification aérosol–nuage de CALIPSO V4 à partir d’observation IIR.
• 15h30 A. Arouf (LMD) : Effet des nuages sur la température de surface à partir des observations lidar spatial
• 15h50 M. Perpina (LAERO) : Lien entre nuages opaques et dynamique atmosphérique dans les observations et les simulations climatiques dans les tropiques, impact sur les prédictions future

Mardi 19 janvier

• 14h A. Miffre (ILM) : Depolarization observations in laboratory and field for aerosol identification
• 14h20 K. Eswaran (LaMP, OPGC) : Evaluation of lidar ratio at Puy de Dome using in situ measurements
• 14h40 M. Chiriaco (LATMOS) : Point mission MESCAL/ACCP
• 15h J. Cuesta (LISA) : Type-discriminated aerosol concentration profile derived from the ACCP spaceborne lidar multispectral measurements 
• 15h20 F. Cornut (CNRM/LISA) : Capacités du futur lidar ACCP/MESCAL à détecter et caractériser les différents types d’aérosols
• 15h40 A. Alkasem (LaMP) : Paramétrisation de la diffusion multiple dans BLISS à l’aide de McRALI dans le cadre de ACCP/MESCAL

Jeudi 21 janvier

• 10h A. Zabukovec (LATMOS) : Exploitation des reflectances lidar au dessus des surfaces continentales pour contraindre l’inversion des profils d’extinction CALIOP
• 10h20 L. Leonarski (LOA) : Restitution des propriétés des nuages de glace à partir des mesures infrarouges à haute résolution spectrale IASI et IASI-NG
• 10h40 A. Dabas (CNRM) : point mission ADM-Aeolus
• 11h A. Feofilov (LMD) : Comparaison et comparabilité des profils de rétrodiffusion observés par ADM/Aeolus et par CALIOP
• 11h20 H. Chepfer (LMD) : point mission Earth-CARE
• 11h40 G. Caria (LMD) : Towards a complete 3D description of Upper Tropospheric cloud systems & their radiative effects: AIRS-IASI & A-Train Synergies 
• 12h S. Khaykin (LATMOS) : Effects of extreme wildfires on stratospheric aerosol composition and dynamics
• 12h20 N. Villefranque (CNRM, LMD) : Algorithmes de Monte Carlo optimisés pour la simulation du transfert radiatif 3D en milieux nuageux

Vendredi 22 janvier

• 10h H. Chepfer (LMD) : Bilan/prospective Climat
• 10h20 O. Jourdan (LaMP)  : Bilan/prospective Nuages
• 10h40 G. Ancellet (LATMOS) et/ou L. El Amraoui (CNRM) : Bilan/prospective Aerosols
• 11h C. Cornet et/ou O. Sourdeval (LOA) : Bilan/prospective Télédetection et Transfert radiatif
• 11h20 V. Noel (LAERO), J. Delanoe, M. Chiriaco (LATMOS) : discussion projet (~1h)

Liste des participant-es

1. Abdanour Irbah
2. Adrien Lacour
3. Alaa Alkasem
4. Alain Dabas
5. Alain Miffre
6. Alexandre Baron
7. Anne Lifermann
8. Artem Feofilov
9. Assia Arouf
10. athg
11. Aurélien Chauvigné
12. Blanc Jerome
13. brunelp
14. Céline Cornet
15. Christophe Genthon
16. Claudia Stubenrauch
17. Claudine Vanbauce
18. Corinne Evesque
19. Cyprien Gindre
20. Cyrille Flamant
21. Dimitri Trapon
22. Dominique Bouniol
23. Fabien Waquet
24. Flavien Cornut
25. Frédéric Szczap
26. Gerard Ancellet
27. Giacomo Caria
28. Guillaume Mioche
29. Guillaume Payen
30. Hélène Chepfer
31. Isabelle
32. Jean-Francois Leon
33. Jérôme VIDOT
34. Jonathan Fonteneau
35. Juan Cuesta
36. Kruthika Eswaran
37. Laaziz El Amraoui
38. Lucie Leonarski
39. Marjolaine Chiriaco
40. Miguel PErpina
41. Nadège Montoux
42. Najda Villefranque
43. Odran Sourdeval
44. Olivier Jourdan
45. Patrick Raberanto
46. Phuong, Nguyen
47. Qiaoyun Hu
48. Raphaël Peroni
49. Rodrigo Guzman
50. Romain Roehrig
51. Schmisser Roseline
52. Sergey Khaykin
53. Silvia Bucci
54. Solene Turquety
55. Sophie Bastin
56. Thibault Vaillant de Guélis
57. Valentin Duflot
58. Vincent Noel
59. Zabukovec Antonin

21-23 janvier 2020, Avignon, France

Rédigé par V. Noel (LA/CNRS) avec contributions de M. Chiriaco (LATMOS/UVSQ), J. Delanoe (LATMOS), S. Cloché (IPSL), P. Tabary (CNES) et la communauté EECLAT.

Merci à nos sponsors : l’OSU Ecce-Terra, le CNES, et le LATMOS.

Point missions

Nous avons commencé par un point d’actualité sur les missions spatiales de télédétection active pertinentes pour la communauté EECLAT : CALIPSO/CloudSat, ADM-Aeolus, Earth-CARE, ACCP.

CALIPSO (CNES/NASA). (slides J. Pelon, LATMOS + infos P. Tabary, CNES). CALIPSO et CloudSat sont depuis octobre 2018 sur une orbite 17km plus basse que l’A-Train. L’heure locale de croisement de l’equateur est aujourd’hui a 14h00 (pour 13h30 pour l’A-Train), et dérivera jusque 15h30 en 2023 (sortie de la trace MODIS en 2021). La qualité (et le SNR) des observations CALIPSO reste stable en dehors de la South Atlantic Anomaly, tous les instruments resent opérationnels. G. Ancellet (LATMOS) est maintenant le PI français de CALIPSO en place de J. Pelon, qui reste dans la boucle. Une nouvelle extension de mission (3 ans : 2021-2023) sera discutée dans les cadres REDEM (CNES) et Senior Review (NASA) au printemps 2020. Coté NASA un document motivant l’extension sera à produire pour début mars. 

ADM-Aeolus (ESA). A. Dabas (CNRM) présente l’avancement des évaluations et traitements qualité des mesures de niveau 2 d’ADM-Aeolus. Plusieurs phénomènes imprévus affectent la qualité des mesures ADM : changement de laser en 2019 suite à la baisse d’énergie du premier laser, présence de “hot pixels” dont le niveau d’obscurité change brusquement mais finit généralement par se stabiliser de sorte qu’une correction a été mise en place. Plus tard durant l’atelier, A. Feofilov (LMD) montre ses premiers résultats de contrôle qualité des mesures ADM-Aeolus et l’évolution au cours du temps de l’impact des surprises techniques d’ADM sur la qualité du signal.

Earth-CARE (ESA/JAXA). H. Chepfer (LMD) fait le point sur la progression de la mission vers le lancement : pas de changement important depuis l’année dernière, lancement toujours prévu fin 2022/début 2023.

ACCP (NASA/CNES). M. Chiriaco (LATMOS) fait le point sur la mission ACCP (Aerosols Clouds Convection Précipitation), le nouvel intitulé du projet de mission anciennement nommé MESCAL. ACCP est identifié par le CNES comme la priorité en observation de l’atmosphère. Le CNES propose plusieurs concepts instrumentaux à l’étude comparative des architectures menée par la NASA qui devrait s’achever en 2021. Aujourd’hui un groupe mission FR existe, chapoté par un comité de pilotage CNES/INSU et mené par M. Chiriaco, PI français de la mission. Ce groupe mission pilote les activités de phase A1 engagée au CNES en 2020 et les interactions avec les équipes NASA partenaires. M. Chiriaco souligne qu’ACCP représente autant que Earth-CARE la suite scientifique des activités scientifiques de la communauté. Plus tard pendant l’atelier, A. Alkasem (LaMP) montre comment les codes de Monte-Carlo permettent de simuler le signal d’instruments lidar à venir tels qu’ACCP, dotés de fonctionalités spectrales avancées.

Présentations scientifiques

Le programme final et les 26 présentations scientifiques de l’atelier sont disponibles en ligne. Plusieurs thématiques scientifiques récurrentes ont émergé durant l’atelier.

Le cycle diurne des nuages et de l’eau.  D. Bouniol (CNRM) explique comment spécifier où un Mesoscale Convective System en est de son cycle de vie diurne via l’exploitation de mesures géostationnaires. H. Chepfer (LMD) affiche l’évolution diurne parallèle de la distribution verticale des nuages et de la vapeur d’eau grace aux mesures CATS/ISS et SAPHIR/Megha-Tropiques, un thème également étudié par V. Michot (LATMOS). Les mesures mettent en evidence les transitions diurnes de l’eau atmosphérique entre nuages et vapeur. C. Stubenrauch (LMD) montre comment la synergie AIRS-IASI permet de documenter le cycle diurne des nuages hauts. 

Le climat. G. Cesana (CU/GISS) discute l’importance des nuages bas de type shallow cumulus à l’ouest des continents pour la sensibilité climatique. M. Perpina (LA) étudie comment la relation entre dynamique atmosphérique et altitude des nuages opaques, qui diffère entre modèles climatiques, pilote l’évolution attendue par le modèle de l’impact radiatif des nuages aux Tropiques. A. Arouf (LMD) montre comment exploiter les mesures lidar CALIPSO-GOCCP pour évaluer l’effet radiatif des nuages dans l’infrarouge.

Régions polaires : nuages, aérosols et précipitations. A. Berne (EPFL) et C. Duran-Alarcon (IGE) montrent l’étendue des observations réalisées en Arctique et Antarctique de manière opérationnelle (site de Dumont d’Urville et observatoire CALVA en Antarctique) ou lors de campagnes (e.g. POPE, APRES3, YOPP). Pour comprendre l’évolution et la structure verticale des précipitations Antarctiques, F. Lemonnier (LMD) utilise les mesures CloudSat et M.-L. Roussel (LMD) utilise les mesures sol de Dumont d’Urville. E. Vignon (EPFL) montre comment ces observations, associées à des simulations, permettent de documenter le mécanisme d’ondes de gravité lors des sauts katabatiques fréquents en Antarctique. Du coté des aérosols, A. Zabukovek (LATMOS) et G. Ancellet (LATMOS) exploitent les mesures lidar sol et spatiales (produit SODA et CALIPSO) pour étudier leurs sources et transport en Sibérie.

On note des discussions fréquentes sur l’apport des données complémentaires aux observations actives spatiales existantes, notamment celles des mesures passives de satellites géostationnaires (E. Fontaine, Météo-France) et de SEVIRI (G. Seze), de POLDER/PARASOL (N. Ferlay, LOA) ou de mesures hyper spectrales (L. Leonarski, LOA). B. Legras (LMD) montre l’apport des nouvelles reanalyses ERA5 par rapport aux autres réanalyses dans plusieurs scénarios importants pour la mesure active. E. Kruthika (LaMP) montre comment les mesures lidar sol du co-PDD sont utilisées pour évaluer les rapports lidar du lidar spatial CALIPSO. N. Viltard et A. Martini (LATMOS) présentent comment des mesures radar Doppler pourraient etre obtenues de manière opérationnelle par les projets DYCECT et SAPHERALER. On note également un fort intéret pour l’exploitation des mesures satellites actives pour l’amélioration des modèles Météo-France AROME (J. Wurtz) et MOCAGE (N. Frebourg).

D’un point de vue algorithmique, plusieurs présentations mentionnent l’utilisation de techniques de Deep Learning pour compléter les séries de mesure existantes. Les représentants d’AERIS ont pu présenter les nouveaux jeux de données disponibles sur le catalogue ICARE, et informer sur l’avancement de projets de traitements et de reformatage de données (ADM, CATS).

EECLAT en 2019

Nous avons initié la dernière matinée de l’atelier un bilan des activités menées en 2019 pertinentes pour la communauté et le projet EECLAT. 

Nous avons communiqué les conclusions de la table ronde “instruments actifs” lors de l’atelier Trattoria 3 sur le transfert radiatif, ayant eu lieu à Toulouse du 13 au 15 janvier 2020. Cette table ronde fut l’occasion de faire un point sur les simulateurs instrumentaux lidar/radar dont le développement implique la communauté française (e.g. McRALI, COSP, BLISS, RTTOV — liste non exhaustive). La table ronde fut l’occasion de faire émerger 1) le besoin de mener un nouvel exercice d’intercomparaison entre certains de ces simulateurs, et 2) le besoin d’accéder à certains simulateurs considérés “de référence” pour les instruments à venir (e.g. ZMVAR pour Earth-CARE). H. Chepfer note l’importance de pratiquer une review de la littérature avant de se lancer dans des exercices d’intercomparaison car des exercices similaires ont déjà été entrepris. Elle note, avec F. Szczap, l’importance de clarifier la procédure et les bornes de ces exercices d’intercomparaison. Ces conclusions seront publiées dans des rapports du CNES au cours de 2020.

Les conclusions du Séminaire de Prospective Scientifique du CNES furent exposées lors du séminaire de restitution en octobre 2019. Les rapports sont en cours de finalisation. MESCAL-ACCP y est identifié comme une des deux priorités du CNES en observation de la terre (avec Trishna, projet de mission hydro/surface), et la priorité Atmosphère. 

Nous avons fait le point sur la progression de la création du Groupement de Recherche EECLAT. La création de ce GDR fut discutée lors de l’atelier EECLAT 2019 à Fréjus et approuvée par les présent-es. En été 2019 le document scientifique fut rédigé par le comité de rédaction suivant :

• Responsables : M. Chiriaco, S. Cloché, V. Noel
• Responsables scientifiques
  • climat : H. Chepfer, M. Chiriaco
  • source, transport et évolution des aérosols : G. Ancellet, L. El Amraoui
  • Processus Nuageux : O. Jourdan, J. Delanoe
  • Liens entre propriétés physiques de l’atmosphère et observations de télédétection : C. Cornet, O. Sourdeval

Ce document fut soumis à la section 19 à la session d’automne. Début 2020 l’INSU nous a prévenu que le GDR était de fait créé pour 4 ans. Les tutelles en sont pour l’instant le CNES et le CNRS. Les signatures des tutelles sont en cours de rassemblement. Les discussions de l’atelier ont questionné la régularité des réunions avec les tutelles (pas d’obligation a priori, le GDR DEPHY fait des réunions annuelles mais le GDR MT non), la possibilité d’organiser des écoles d’été (à explorer) et la recherche de nouvelles sources de financement pour le GDR (Ministère, autres tutelles comme Météo-France, privé comme CapGemini, Thalès, Airbus). A la suite de l’atelier, le comité scientifique du GDR s’est réuni pour planifier plusieurs actions à mener en 2020.

Pour finir, notons que l’URL du site EECLAT a changé : http://eeclat.ipsl.fr 

EECLAT en 2020

Activités 2020

Suite à notre proposition EECLAT 2020, soumise en réponse a l’APR CNES le 12 juin 2019, nous avons reçu l’évaluation du TOSCA le 10 janvier 2020. Ce délai inhabituel fait que nous n’avons lors de l’atelier pas de visibilité sur la répartition finale du budget des activités prévues pour 2020 décrites dans cette proposition. P. Tabary visitera les labos en février et mars, ce qui sera l’occasion de finaliser les budgets. Nous avons noté que le TOSCA recommande a priori le soutien des demandes de CDD faites par H. Chepfer (T1.3, LMD, 12 mois), O. Jourdan (T2.7.1, LaMP, 12 mois), G. Ancellet (T3.1, LATMOS, 12 mois).

L’évaluation du TOSCA est généralement positive (A scientifique, A budget), aucun changement de structure de la proposition n’est souhaitée. Chacun-e est encouragé-e à prendre en compte les remarques du TOSCA dans leurs propositions futures. Une exception est le T5, qui décrit les activités de construction de jeux de données pour la préparation des missions futures, que le TOSCA juge éclaté, fouillis et mal structuré (notation B/B). Nous notons le risque de voir disparaître le soutien du CNES aux activités de prises de mesure. N. Viltard (membre du TOSCA) souligne que la présence d’activités encadrées par les sites sol (e.g. SIRTA) a pu créer la confusion. Nous avons discuté de plusieurs pistes d’évolution (voir APR2020 ci-dessous).

Pour finir l’aspect “bilan”, nous avons souhaité souligner la très grande qualité scientifique des présentations de l’atelier de cette année, la cohérence scientifique des résultats, la présence importante des approches de type Machine Learning. Nous avons construit de manière collégiale un calendrier 2020 des événements importants pour la communauté EECLAT, qui est maintenant disponible en ligne : http://eeclat.ipsl.fr/2020/01/29/calendrier-2020/

Activités 2021, APR 2020

Nous avons discuté le calendrier de l’APR 2020 :

• deadline de soumission a priori entre le 15 et le 20 avril 2020
• Journées TOSCA d’évaluation des projets fin juin
• retour vers les proposants pour la fin de l’été

Pour respecter ce calendrier J. Delanoe et V. Noel initieront le début du processus de rédaction dès la mi-mars. P. Tabary nous a informé que l’APR EECLAT ne sera pas liée à l’exercice de REDEM CALIPSO qui sera mené pendant 2020 par ailleurs (voir point CALIPSO au debut), contrairement à ce qui avait été fait lors de la REDEM 2018.

Nous avons discuté les évolutions possibles pour la prochaine APR. Concernant le T5, nous discutons les possibilités de séparer les activites T5 dans leur propre proposition (pas souhaitable), de redistribuer les activites du T5 ailleurs dans la proposition (compliqué). La recommandation la plus réaliste semble de mener un exercice de nettoyage en profondeur du T5, en encourageant par exemple le retrait des WP ne demandant pas de soutien spécifique (sauf bonne raison), en limitant autant que possible la présence des activités de sites sol (et en clarifiant de manière explicite que les sites sol ne demandent pas d’argent dans le cadre d’EECLAT). Il est également possible de préfacer le T5 par une réponse directe aux remarques du TOSCA, et notamment d’y souligner explicitement que les activités décrites dans le T5 ne sont pas des activités de “cal-val”. H. Chepfer rappelle que les équipes françaises ne sont pas aujourd’hui pilotes de produits ADM et Earth-CARE, et donc n’ont pas de levier direct pour répercuter les résultats d’EECLAT sur les produits spatiaux de ces missions (labellisation ESA ou pas).

Il est suggéré d’être encore plus clair sur la normalisation des frais présentés dans les budgets soumis, notamment les frais de missions. Il semble important de laisser tout de meme une certaine marge de manœuvre aux proposants.

O. Jourdan (LaMP) note qu’il est difficile d’obtenir du soutien au travers de l’APR pour des campagnes d’opportunité. Nous discutons la possibilité de créer un “pool” financier pour participer à de telles campagnes. Il est suggéré que pour de telles campagnes le dialogue direct avec le thématicien est à privilégier.

Nous discutons le lien entre EECLAT et le projet de mission ACCP, qui entre cette année en phase A1 au CNES. Nous soulignons, avec M. Chiriaco PI de ACCP-fr, que la mise en orbite d’un satellite emportant un instrument CNES dans le cadre d’ACCP offrirait un cadre favorable au soutien du CNES à l’accompagnement scientifique de l’exploitation d’ACCP, plus favorable que par exemple celui de la mission ESA Earth-CARE. Nous encourageons donc les membres de la communauté EECLAT à intégrer le projet de mission ACCP et son développement autant que Earth-CARE dans nos réflexions sur les activités et publications scientifiques à venir. Nous notons la tenue en mars et juin 2020 d’un workshop sur les activités sub-orbitales liées à ACCP, mais les contours de ce workshop sont pour l’instant mal définis ce qui n’aide pas à motiver les participations. 

Nous sondons l’intérêt des présent-es pour les données Aeolus, soit dans leur format d’origine ESA, soit en version reformatée netCDF actuellement en beta chez AERIS/ICARE. L’accès aux donnés est compliqué par l’embargo encore existant sur les données ADM, et nous n’avons pas encore de cadre clair à proposer. Nous avons néanmoins recensé les participant-es intéressé-es.

Pour finir, nous avons discuté de l’atelier 2021. La création du GDR donne une visibilité accrue sur la disponibilité de budgets d’atelier, et nous prévoyons de contacter des lieux avec de longues listes d’attente (e.g. Aussois, Banyuls). En parallèle, la tenue de prochains workshop est envisagée en Auvergne (pilotée par le LaMP). La longueur des talks (20 minutes + 5 minutes de questions) cette année est un point de débat : certains préféreraient des talks plus courts pour rendre les choses plus vivantes, d’autres apprécient l’opportunité de décrire leurs travaux en profondeur. La possibilité est évoquée d’organiser les talks en sessions thématiques, suivis d’une période de discussion d’une demi-heure ou d’une heure. 

Pour terminer l’atelier, V. Noel (LA) expose certains points de la loi de programmation pluriannuelle de la recherche et comment cette loi risque d’affecter nos conditions de travail.

Liste des participants et laboratoires présents

Les laboratoires les plus représentés sont le LMD (10), LATMOS (7) et LaMP (7), CNRM (6), LOA (3).

1. Alkasem Alaa LaMP
2. Ancellet Gérard LATMOS
3. Arouf Assia LMD
4. Baray Jean-Luc LaMP
5. Bastin Sophie LATMOS
6. Berne Alexis EPFL-LTE
7. Bouniol Dominique CNRM
8. Cesana Greg CU / GISS
9. Chepfer Hélène LMD
10. Chiriaco Marjolaine LATMOS
11. Cloché Sophie IPSL
12. Cornut Flavien CNRM
13. Dabas Alain CNRM
14. Descloitres Jacques AERIS/ICARE
15. Duhautois Cédric ICARE
16. Duran-Alarcon Claudio IGE
17. Eswaran Kruthika LaMP
18. Evesque Corinne IPSL
19. Feofilov Artem LMD
20. Ferlay Nicolas LOA
21. Fontaine Emmanuel CNRM/CEMS
22. Frebourg Nicolas CNRM
23. Genthon Christophe LMD
24. Jégou Fabrice LPC2E
25. Jourdan Olivier LaMP
26. Legras Bernard LMD
27. Lemonnier Florentin LMD
28. Leonarski Lucie LOA
29. Martini Audrey LATMOS
30. Michot Véronique LATMOS
31. Mioche Guillaume LaMP
32. Montoux Nadège LaMP
33. Noel Vincent LA
34. Perpina Miguel LA
35. Pommereau Jean-Pierre LATMOS
36. Raberanto Patrick LMD/CNRS
37. Roussel Marie-Laure LMD
38. Schmisser Roseline CNES
39. Sèze Geneviève LMD
40. Sourdeval Odran LOA
41. Stubenrauch Claudia LMD
42. Szczap Frédéric LaMP
43. Trémas Thierry CNES
44. Vignon Étienne LTE
45. Viltard Nicolas LATMOS
46. Wurtz Jean CNRM
47. Zabukovec Antonin LATMOS

Comme annoncé lors de l’atelier 2020 EECLAT, le GDR EECLAT est effectif depuis le 1er janvier 2020. Merci à toutes celles et ceux qui ont contribué !

Here is a calendar listing all the events in 2020 relevant to the EECLAT community, as built during the EECLAT 2020 workshop.

The calendar includes Conferences, Workshop and Field Campaigns.

Jan EUREC4A Strateole	Feb EUREC4A Strateole	Mar ACCP-SOWG (Norman, OK) CCSTM (Boulder, CO) Aeolus workshop (Darmstadt) ICESAS (India) ASSW (Iceland) Sea2Cloud MOSAIC (Spitzberg)	Avr Deadline APR 15-20 Avr
Mai EGU - Aeolus session	Jui CADDIWA ACCP-SOWG (USA) ELC (Granada) Bdd Stratoclim publique	Jui CADDIWA IRS (Greece) ACCLIP (Okinawa) AOGS (Korea)	Aou ICCP (Pune, India) MOSAIC (Spitzberg) SCAR (Hobart, Tasmania)
Sep CFMIP (Seattle, USA) UTCC-PROES (NY) ICE-Genesis	Oct QOS (Korea)	Nov Compte-Rendu TOSCA/CNES	Dec Fairbanks

Following the 2018 EarthCARE/EECLAT joint workshop, Anna Luebke has led the writing of an article about it and its conclusions. It has recently been published in BAMS.

Luebke, A. E., Delanoë, J., Noel, V., Chepfer, H., & Stevens, B. (2018). A Workshop on Remote Sensing of the Atmosphere in Anticipation of the EarthCARE Satellite Mission. Bulletin of the American Meteorological Society, 99(12), ES195–ES198. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-18-0143.1

The 1st Earth-CARE/EECLAT Joint Workshop (aka the 6th EECLAT workshop) took fflace between January 29th and 31st in Colmar, France. Below you will find the final programme (PDF). The scientific presentations can be found here.

Thanks to all participants ! Thanks to Anna Luebke for working on logistics with us and for writing a paper about the workshop ! (see below). Also thanks to the Grand Hotel Bristol which provided the infrastructure and coffee.

Monday January 29th

• 14:00 – 14:10 Welcome + Introduction to EECLAT
• 14:10 – 14:30 Q. Libois (CNRM): On the potential of far-infrared radiometry for ice cloud remote sensing
• 14:30 – 14:50 A. Chauvigné (LOA): LIDAR ratio comparison from in-situ and remote sensing measurement technique
• 14:50 – 15:10 G. Papavasileiou (KIT): Observed cloud anomalies associated with the North Atlantic Oscillation, and their potential radiative feedback on internal circulation variability
• 15:10 – 15:30 R. Guzman (LMD): Use of space lidar measurements to study the TOA LW Cloud Radiative Effect
• 15:30 – 15:50 H. Chepfer (LMD): Beyond Earth-CARE: The MESCAL mission
• 16:25 – 16:30 A. Dabas (CNRM-GAME): An update on the ADM-Aeolus mission
• 16:30 – 16:50 C. Listowski (LATMOS): Antarctic clouds seen through the synergistic DARDAR satellite products: distribution, thermodynamic phase, and links with atmospheric dynamics
• 16:50 – 17:10 F. Hemmer (LOA): Retrieval of Cirrus Cloud IWC Profile from Ground-Based Remote Sensing using the Synergy of Lidar and Multi-Spectral Infrared Radiometry
• 17:10 – 17:30 M. Stone (NOAA/LMD): Impact of Atmospheric Circulation on Observations of Temperature, Clouds, and Radiation at Summit Station, Greenland with Self-Organizing Maps
• 17:30 – 17:50 A. Berne (EPFL): Interactions between catabatic winds and solid precipitation in Antarctica – impact on CloudSat precipitation retrievals
• 18:00 – 18:20 F. Tornow (FUB): Sensitivity of Heating Rates in Stratocumulus Clouds
• 18:20 – 18:40 G. Cesana (GISS): Constraining the models’ response of tropical low clouds to SST forcings using CALIPSO observations
• 18:40 – 19:00 Q. Coopman (KIT): Analysis of thermodynamic phase transition by cloud tracking

Tuesday, 30 January 2018

• 8:30 – 8:55 D. Donovan (KNMI): EarthCARE (Short Overview) and the L2 Algorithm Development process
• 8:55 – 9:15 F. Szczap (LaMP): Using the McRALI Monte Carlo lidar simulator to evaluate EarthCARE data
• 9:15 – 9:35 A. Feofilov (LMD): Statistically based calibration/validation control of ATLID L1 data
• 9:35 – 9:55 P. Goloub (LOA): Remote sensing of aerosols from ACTRIS-FR ground-based sites for EarthCARE validation
• 9:55 – 10:15 J. Vidot (CMS): Validation of RTTOV IR aerosol and cloud parameterization using the A-Train
• 10:15 – 10:45 Coffee Break
• 10:45 – 11:10 A. Illingworth (U. Reading): EarthCARE Synergy
• 11:10 – 11:30 P. Kollias (U. Cologne): The EarthCARE Cloud Profiling Radar: Capabilities and challenges
• 11:30 – 11:50 P. Kollias (U. Cologne): The EarthCARE Cloud Profiling Radar: L2 data products
• 11:50 – 12:10 L. Pfitzenmaier (U. Cologne): A miniature 94 GHz radar network in Europe for EarthCARE CPR reference measurements
• 12:10 – 12:30 O. Sourdeval (LOA/Univ. Leipzig): Calibration of new cloud retrievals for EarthCare using high-resolution simulations
• 14:00 – 16:00 Splinter Groups: EarthCARE Project Office Steering Committee EECLAT
• 16:30 – 16:50 D. Bouniol (CNRM): A-Train/TRMM coupling to document convection
• 16:50 – 17:10 M. Klingebiel (MPI-M): The Barbados Cloud Observatory – Measurements at the edge of the ITCZ
• 17:10 – 17:30 V. Duflot (LACy): Profiling of aerosols and clouds in Réunion Island
• 17:30 – 17:50 S. Groß (DLR): EarthCARE-like payload on HALO for preparation and future validation studies
• 18:00 – 18:20 A. Hünerbein (TROPOS): EarthCARE mission – an overview with regards to sensor-synergy between imager and atmospheric lidar
• 18:20 – 18:40 L. Bugliaro (DLR): Synergistic ice cloud retrieval with lidar and imager observations
• 18:40 – 19:00 R. Giering (FastOpt): Uncertainty estimation and propagation for satellite retrieval

Wednesday, 31 January 2018

• 8:30 – 8:50 S. Kinne (MPI-M): MacV2 – An Aerocom Product
• 8:50 – 9:10 Q. Cazenave (LATMOS): Changes in the microphysical parameterizations of a radar-lidar inversion algorithm and consequences on the retrieved IWC – Statistical and case studies
• 9:10 – 9:30 G. Ancellet (LATMOS): Ground-based and airborne lidar aerosol observations in Siberia
• 9:30 – 9:50 F. Ewald (DLR): Looking for closure: Testing the Synergistic Varcloud Retrieval of Ice Cloud Properties at Different Wavelengths
• 9:50 – 10:10 H. Deneke (TROPOS): Assessing Radiative Closure of EarthCARE Cloud and Aerosol Products with Surface Observations
• 10:50 – 12:20 EarthCARE Scientific Discussion (chair: B. Stevens)
• 12:20 – 12:30 Conclusion of Joint Workshop

Bonus

• T. Tremas (CNES/AERIS): AERIS, Données et services pour l’Atmosphère

Luebke et al. 2018

The Colmar Workshop has been the subject of a BAMS publication, linked below.

List of participants

1 Alkasem, Alaa LaMP
2 Ancellet, Gerard LATMOS
3 Baray, Jean-Luc LaMP
4 Begue, Nelson LACY
5 Berne, Alexis EPFL
6 Bony, Sandrine LMD
7 Bouniol, Dominique CNRM
8 Bugliaro, Luca DLR
9 Cazenave, Quitterie LATMOS
10 Cesana, Gregory GISS
11 Chauvigné, Aurélien LOA
12 Chazette, Patrick LSCE
13 Chepfer, Hélène LMD
14 Chiriaco, Marjolaine LATMOS
15 Coopman, Quentin KIT
16 Dabas, Alain CNRM
17 Delanoe, Julien LATMOS
18 Deneke, Hartwig TROPOS
19 Donovan, Dave KNMI
20 Duflot, Valentin LACy
21 Edel, Léo LMD
22 El Amraoui, Laaziz CNRM
23 Evesque, Corinne IPSL
24 Ewald, Florian DLR
25 Feofilov, Artem LMD
26 Giering, Ralf FastOpt
27 Goloub, Philippe LOA
28 Groß, Silke DLR
29 Guzman, Rodrigo LMD
30 Hemmer, Friederike LOA
31 Höjgård-Olsen, Erik LATMOS
32 Horváth, Ákos Univ. Hamburg
33 Hünerbein, Anja TROPOS
34 Illingworth, Anthony Univ. Reading
35 Irbah, Abdanour LATMOS
36 Jégou, Fabrice LPC2E
37 Kinne, Stefan MPI-M
38 Klingebiel, Marcus MPI-M
39 Kollias, Pavlos Univ. Köln
40 Labonnote, Laurent LOA
41 Lange, Anne Caroline FZJ
42 Libois, Quentin CNRM
43 Listowski, Constantino LATMOS
44 Luebke, Anna MPI-M
45 Mioche, Guillaume LaMP
46 Montoux, Nadège LaMP
47 Nam, Christine LIM
48 Noel, Vincent LA
49 Papavasileiou, Georgios KIT
50 Payen Guillaume LACY
51 Pfitzenmaier, Lukas Univ. Köln
52 Pommereau, Jean-Pierre LATMOS
53 Raberanto, Patrick LMD
54 Serikov, Ilya MPI-M
55 Shcherbakov, Valery LaMP
56 Sourdeval, Odran LOA
57 Stevens, Bjorn MPI-M
58 Stone, Michael NOAA
59 Szczap, Frédéric LaMP
60 Tornow, Florian Univ. Berlin
61 Torres, Benjamin LOA
62 Totems, Julien LSCE
63 Trémas Thierry CNES/AERIS
64 Vérèmes, Hélène LACY
65 Vidot, Jérôme CMS
66 von Bargen, Albrecht DLR
67 Wirth, Martin DLR
68 Zabukovec, Antonin LATMOS