Cartographie de l’épaisseur optique en aérosol sur terre à partir de MSG/SEVIRI

Demandeur : Jean-Louis Roujean (Météo-France/CNRM )
Date : 01/2011

Description

Une méthode a été récemment mise au point pour restituer l’AOD à partir de SEVIRI sur une base journalière quelque-soit la condition limite inférieure [Carrer, Roujean, Hautecoeur, et Elias, JGR, 2010]. La méthode est donc particulièrement efficace pour cartographier les poussières désertiques.
La méthode actuelle fonctionne avec le seul canal visible à 650 nm (560-710 nm), ayant pour référence VIS06. Elle est en voie d’amélioration de façon à inclure les canaux proches et moyens infrarouge afin de déterminer le coefficient d’angström et ainsi le type d’aérosol. Elle s’applique a des données SEVIRI contrôlées de l’étalonnage et co-localisées en haut de l’atmosphère (niveau 1.5). La méthode suggérée est conceptuellement semblable a celle de Popp et al. [2007] en ce sens qu’elle se fonde sur une approche multi-temporelle dans laquelle la cible est définie pour une reflectance TOA (Top-Of-Atmosphere) invariante par rapport à la concentration atmosphèrique en aérosol. Les mesures successives permettent, en supposant la surface invariante, de déterminer la charge en aérosols. Elle opéré donc une restitution simultanée des aérosols et de la FDRB. Les aérosols peuvent être modélises par un noyau directionnel [e.g. Kokhanovsky et al., 2005], qui s’ajoute à la FDRB de surface modélisée par Roujean et al. [1992] pour estimer l’albédo en tenant compte des effets géométriques et de diffusion de volume. Une méthode similaire de calcul de la FDRB a été adoptée pour PARASOL. La reflectance de surface et sa signature directionnelle sont obtenues par une inversion linéaire et propagée dans le temps a l’aide d’un filtre de Kalman. La méthode est performante pour déterminer les AOD sur les déserts, ce qui représente une avancée assez significative par rapport à une revue récente [Khokanovsky et al., 2007]. La méthode est applicable à terme à l’ensemble des observations acquises par les satellites géostationnaires et peut donc couvrir l’ensemble des terres émergées des régions tropicales et moyennes-latitudes. Cependant, dans un premier temps, nous nous concentrerons sur la zone couverte par l’instrument SEVIRI à bord de MSG.
La zone test servant d’évaluation pour démarrer est: 40°O-40°E et 0°-55°N. La période d’étude est une période de 9 mois en 2006 qui couvre plusieurs épisodes en aérosol de l’expérience AMMA. Il s’agit de réaliser un démonstrateur qui pourra être repris sur une série pluriannuelle (2006 a 2009) englobant toute la période AMMA.
Le pré-traitement applique aux données 1.5 SEVIRI inclut:
– la correction Rayleigh.
– l’absorption par la vapeur d’eau et l’ozone (SMAC, 6S, etc) avec les données du CEPMMT.
– le masque nuage (SAF Prévision Immédiate ou autre).

Statut

La documentation (ATBD) a été fournie en mars 2012 et le code scientifique en juin 2013. Les données 1.5 SEVIRI sont déjà sur disque à ICARE. Les données ECMWF ont été rapatrié. Les données SAFNWC (masque nuage) sont sur dique (format fis). Deux framework de production sont à développer autour de deux codes scientifiques: corrections atmosphériques et inversion aérosols. Deux périodes tests ont été définie: été 2012 (CHARMEX), et debut 2006 (AMMA).

Le premier code a été pris en main (compilation, test unitaire et correction de bug); Le framework associé a été développé afin de s’interfacer avec les données d’entrées disponibles sur disque: mapping des données ECMWF sur la grille MSG, constitution de données annexes statiques sur la grille MSG “Full Disk”(climato aérosols, masque LSW, DEM), interface avec les produits GeoL1B_Angles, GeoL1B, MT_GeoCld. Le produit de sortie a été mis au format ICARE. Reste à améliorer le masque terre-mer-cote et créer une interface avec les produits SAFNWC Cma une fois l’archive complétée.

Le deuxième code a été pris aussi en main (compilation, test unitaire et factorisation de code). Le framework associé est terminé.

Après plusieurs itérations sur la définition des produits de sorties et le type de production, il a été convenu d’avoir 2 produits (aérosol et albedo) et 2 mode de production Standard (avec en entrée les ECMWF AN et le masque nuageux SAF climat) et NRT (avec en entrée les ECMWF FC et le masque nuageux disponible SAF ou GEO_CLD) Une chaine de browse a été développé pour la valorisation du projet. Actuellement (mi 2014), une période d’avril 2012 à octobre 2013 à été produit pour les besoin de la communauté CHARMEX). Et un traitement NRT depuis le mois de mars 2014 a été activé.

Début : 09/2013
Fin : 06/2014
Effort consacré : 4 HM
Effort déjà consacré : 5 HM
Fournitures attendues : chaîne de traitement, produits opérationnels.