Les minima d`ozone en haute troposphère au

M2 / Ecole : Fiche de stage
Référence du M2 ou Ecole
- Intitulé :Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace
- Acronyme : SDU2E
- Université de rattachement :Université Paul Sabatier
Titre du stage : Les minima d'ozone en haute troposphère au-dessus du Bassin Méditerranéen.
Nom et statut du (des) responsable (s) de stage :R.M. ZBINDEN, CR Météo-france/CNRS
Coordonnées (téléphone et email) du (des) responsable (s) de stage :
0561079812 ; [email protected]
Sujet du stage :
Dans le cadre du programme CHARMEX (Chemistry and Aerosols Mediterrean Experiment), la
campagne aéroportée GLAM (Gradient in Longitude of Atmospheric constituents above the
Mediterranean basin) du 6 au 10 Août 2014 a documenté plusieurs polluants chimiques
troposphériques (O3, CO, CH4, CO2, N2O) sur un transect entre Toulouse et Chypre à différentes
altitudes (5, 9km et 300m). De plus, 8 profils verticaux réalisés entre la surface et 12km à proximité
des aéroports de Minorque, Lampeduza, Heraklion et Larnaca complètent cette documentation en
décrivant de fines structures verticales pour ces espèces chimiques. Si la climatologie en haute
troposphère (UT) montre un gradient Ouest/Est positif sur le bassin pour le CH4 par exemple, lié
au transport de polluants à longue distance via la mousson Asiatique (Ricaud et al. 2014), la
campagne GLAM décrit une situation atypique avec un gradient négatif de CH4 et de CO à 9km.
En outre, au niveau de Chypre, on a relevé en UT de forts minimum d'ozone (< 8 ppbv), valeurs
qui à cette altitude sont faiblement documentées. Ainsi par exemple, elles n'ont représenté que
0.001 % de la base de données MOZAIC entre 150 et 500hPa sur la période 1994-1997 (Assman
et al., 2003). De plus, ces minima ont été également observées à partir de sondages et décrits
dans des résultats de modèles au travers des travaux de Kley et al. (1996) ; Lawrence et al. (1999,
2010), Rex et al. (2014). Il ressort de ces travaux que ces minima d'ozone trouvent leur origine
probable dans la couche limite marine, c'est à dire typiquement dans des régions où les
observations sont très pauvres et éparses dans le temps et espace. Notre objectif est donc
d'investiguer plus largement les mesures des sondes d'O 3, les observations satellites et les
modèles de chimie transport (ici MOCAGE) pour mettre en évidence ces minima d'ozone,
comprendre les processus impliqués et évaluer l'impact de ces évènements.
Notre objectif définira la localisation (en latitude, longitude et altitude), la période et la fréquence de
ces intenses minima d'ozone à partir des sondages d'ozone du WMO en se focalisant sur les sites
des franges côtières. Ensuite, on prendra en compte les données du satellites OMI/MLS pour
géographiquement situer et localiser en altitude ces minima d'ozone dans la troposphère et les
suivre dans le temps et l'espace. Enfin, on comparera ces résultats d'observations aux sorties du
modèle MOCAGE. Pour ce dernier volet de l'étude on se focalisera sur la Mer d'Arabie et l'Océan
Indien puisque cette région est la probable source des faibles valeurs en O3 observées durant
GLAM dans l'UT de la partie Est du bassin méditerranéen.