Vapeur d'eau à la tropopause et nuages de glace – TropIce

La connaissance du cycle de l'eau est cruciale pour la compréhension du mode de formation des nuages, qui sont l'une des sources majeures d'incertitude dans la prédiction du climat identifiées par l'IPCC. A la tropopause, la vapeur d'eau présente des teneurs très faibles par rapport à la troposphère, mais elle joue cependant un rôle important sur le plan radiatif et chimique. D'autre part, des études récentes montrent que l'air stratosphérique a vu son taux d'humidité augmenter pendant 40 ans jusqu'aux années 2000, et décroître depuis 2001. Les causes de cette variabilité sont encore mal comprises, mais de nombreuses analyses ont démontré le rôle clé joué par le transport d'air à travers la tropopause. Le but du présent projet est de mieux comprendre le comportement de la vapeur d'eau proche de la tropopause, ainsi que son influence sur le climat de la Terre. Cette étude se fera en trois parties : (1) l'étude du transport de vapeur d'eau proprement dit à l'échelle globale et locale, en utilisant des algorithmes de rétro-trajectoires et des modèles (climatiques et régionaux) et des analyses des champs de vent ; (2) l'étude et la quantification des processus de déshydratation de l'air dans la région de la tropopause, par l'observation de nuages de glace à l'aide d'instruments sol et spatiaux, dont le premier lidar avec polarisation jamais installé sur satellite ; (3) une synthèse de ces deux études, d'abord en étudiant les relations de cause à effet entre le transport de vapeur d'eau et la formation de cirrus, puis en développant des schémas adaptés à la simulation de ces processus dans les modèles climatiques (modélisation de l'alimentation en eau dans les systèmes convectifs, paramétrisations adaptées aux nuages de glace suivant la latitude, etc).