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Carnet de campagne : EUREC4A, étude des cumulus d'alizés aux Caraïbes (janvier- février 2020)

Cap sur les Caraïbes avec nos collègues du Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD-IPSL) qui nous font vivre au jour le jour jusqu'au 20 février, cette campagne internationale d'étude des cumulus d'alizés et des tourbillons dans l'océan dont l'objectif est de mieux comprendre l'amplitude du réchauffement futur. Tout un programme !


Terrain des opérations EUREC4A



Vendredi 7 Février : l’ATR et la pointe de saphir

Jeudi 6 février

Mercredi 5 février

Dimanche 2 février

Samedi 1er février

Vendredi 31 janvier

Mercredi 29 janvier

Mardi 28 janvier

Lundi 27 janvier

Dimanche 26 janvier

Samedi 25 janvier

Vendredi 24 janvier

Jeudi 23 janvier

Mercredi 22 Janvier

Mardi 21 Janvier

Dimanche 19 janvier

Samedi 18 janvier

Vendredi 17 janvier




Vendredi 17 janvier

Ca y est, le grand jour est arrivé. Nous sommes nombreux dans l’équipe française à nous envoler aujourd’hui pour la Barbade. Au fur et à mesure que notre avion se rapproche de sa destination, notre intérêt pour les nuages que nous survolons grandit. Ces nuages sont-ils des nuages de type “sugar” ou “gravel” ? “Fish” ou “flower” ? En préparation de la campagne EUREC4A, un travail important de classification a en effet été mené au Max Planck Institute de Hambourg et au LMD afin de regrouper les nuages selon quatre grandes catégories : sugar, gravel, fish et flower. Grâce à des techniques de machine learning, il est désormais possible de reconnaître automatiquement ces différents motifs depuis des images satellites. En plus de nous donner un langage commun pour décrire les nuages de la Barbade, ces études ont permis de formuler un lot de questions scientifiques (comment ces motifs se forment-ils ? A quelles conditions environnementales sont-ils associés ? Comment évoluent-ils au cours de la journée ? ) auxquelles nous espérons répondre grâce aux données fournies par EUREC4A.


Depuis les hublots de notre avion, nous cherchons donc à reconnaître l’un ou l’autre de ces motifs, ce qui ne manque pas de susciter d’intenses débats entre nous : s’agit-il de “sugar” ou de “gravel” ? de “fish” ou de “flower” ? Prenons l’image ci-dessous par exemple : selon vous, à quelle catégorie appartiennent les nuages que l’on voit ?


Des nuages à perte de vue, depuis le hublot de l'avion


Une fois arrivée à destination, nous retrouvons Bjorn (Stevens), Sandrine (Bony) et quelques autres arrivés sur l’île plus tôt dans la semaine. Ils nous emmènent à Oistins Friday Night Fish Fry : un fishmarket avec ambiance, cuisine et musique locales garanties !



Samedi 18 janvier

Quand on arrive sur une île comme la Barbade, avouons-le, il est difficile de se mettre immédiatement au travail. Samedi matin, nous décidons donc de profiter de l’île à travers un programme des plus chargés : petit-déjeuner sur la terrasse de notre bungalow (en regardant tout de même les nuages avec attention), baignade avec des tortues pour certains, bronzage sur la place pour d’autres… disons-le encore, tout en regardant les nuages avec attention ! Mais passons, car nous allons nous faire détester et votre lecture risque de s’arrêter ici !

L’après-midi, nous faisons notre première visite au Barbados Cloud Observatory (BCO). Le site, qui est en activité depuis avril 2010, est situé sur la côte est de l'île de la Barbade, sur un site appelé Deebles Point. Le BCO est une initiative conjointe de l'Institut Max-Planck de Météorologie et de l' Institut de Météorologie et d'Hydrologie des Caraïbes (CIMH) qui a pour objectif de mesurer les propriétés statistiques des nuages, des précipitations, des aérosols et des conditions météorologiques de la région des alizés afin d'améliorer notre compréhension du comportement des cumulus peu profonds et de leur lien avec le changement climatique. Le site a été choisi, car il est exposé aux alizés (vents d’est, nord-est) et à des conditions peu perturbées (surtout en cette saison), ce qui permet de mesurer les propriétés des masses d’air et des cumulus peu profonds en provenance de la région océanique de l’Atlantique tropicale. Après avoir vu tant de fois ces vents forts et réguliers sous forme de flèches sur des cartes du monde, nous avons pu ressentir immédiatement leur intensité et leur constance pour la première fois !


Vue partielle du Barbados Cloud Observatory, BCO

 

Lors d'une visite du site, nous avons retrouvé Joe Galewsky, qui a passé un an en tant que visiteur au LMD. Il venait de revenir à terre après une semaine à bord du R/V Meteor (un navire de la flotte de recherche scientifique allemande) où il avait effectué les mesures des isotopes de la vapeur d'eau. Il nous a fait visiter ses instruments au BCO, qu'il était en train de calibrer avec ses collaborateurs Franziska Aemisegger et Peter Blossey. Nous avons fait une pause pour descendre - par un escalier en pierre, dont personne ne connaît l’origine de sa construction - la falaise de calcaire située derrière le BCO.


Le vent et la mer sont particulièrement forts sur la côte est de l’île où l’observatoire se situe, la houle s’engouffre dans les cavités de la falaise et fréquentes sont les vagues qui éclaboussent ses visiteurs.



Dimanche 19 janvier

Le moment fort de cette journée est l’arrivée des avions allemands (HALO de l’équipe DLR) et français (ATR-42 de l’équipe SAFIRE).


Profitons de l’occasion pour vous donner quelques précisions sur le rôle de ces deux avions pendant la campagne. En ce qui concerne HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft), il s’agit d’un avion de recherche qui peut voler sur de longues distances (jusqu’à environ 8 000 km) pendant plus de 10 heures et à haute altitude, jusqu’à 15,5 km. HALO volera principalement sur de grands cercles (200 km de diamètre) à 9 km d’altitude au large de la Barbade. À cette altitude, la vitesse de l’avion avoisine les 800 km/h. Douze vols de neuf heures sont planifiés pendant la campagne. Durant chaque vol, plusieurs lâchés de dropsondes (environ 72) seront réalisés toutes les 4 à 5 minutes afin de caractériser l'environnement grande-échelle des cumulus (humidité, vents, température, divergence du vent horizontal). L’avion est également équipé d'un vaste ensemble d'instruments de télédétection actifs (radar/lidar) et passifs qui permettent de restituer des propriétés radiatives et thermodynamiques de l’atmosphère. Jessica (Vial, LMD-IPSL) et Bjorn, entre autres, seront à bord de HALO le vendredi 24 janvier pour, espérons-le, effectuer le premier vol scientifique en coordination avec l’ATR. Décollage à 5h du matin pour un sondage de l’atmosphère au moment où le cycle diurne des cumulus est son apogée !  

Plus petit que HALO, l’ ATR-42 est quant à lui un avion à hélices. Pendant la campagne EUREC4A, il effectuera des vols de basse altitude autour de la base des nuages (à environ 1 km) afin d’échantillonner les nuages à l’intérieur des cercles décrits par HALO. Pour cela, l’ATR-42 comporte notamment un lidar et deux radars, BASTA et RASTA, à pointage latéral et vertical afin de sonder l'atmosphère tout autour de l’avion : mesures de fraction nuageuse à la base des nuages, de la microphysique des nuages, des mouvements verticaux dans les nuages, etc... Sous l’avion, d’autres instruments caractérisent la structure de la turbulence et les propriétés thermodynamiques dans la couche sous-nuageuse, ainsi que la température et les flux radiatifs à la surface de la mer.
 

Nous avons été nombreux à nous rendre à l’aéroport pour accueillir les deux avions. L’émotion est forte chez les français en voyant l’ATR atterrir, car les préparatifs et le voyage de l'avion vers la Barbade n’ont pas été sans soubresauts ! 


Accueil de l'ATR à son arrivée


Toute l'équipe entoure l'ATR 42



Lundi 20 janvier

Ce lundi le marque le lancement officiel de la campagne. Nous assistons au premier briefing journalier officiel de la campagne. C’est l’occasion de prendre conscience de la richesse la coordination internationale que la campagne représente. Nous passons en revue les différents instruments et plateformes impliqués dans la campagne : BCO, les quatre navires de recherche (le Ron Brown (US), le Meteor et le Merian (Allemagne), l’Atalante (France), les avions (le Twin Otter (UK), HALO (Allemagne), l’ATR-42 (France), le WP-3D (US) ainsi que les nombreux autres dispositifs impliqués dans la campagne (des drones, des gliders ou encore des saildrones, des navires autonomes qui vont sillonner la mer au large de la Barbade). 

Du côté français, l’ATR entame une course poursuite pour installer tous les instruments et faire les tests nécessaires avant le premier vol scientifique, prévu le vendredi 24 janvier. L’Atalante arrive au large de la Barbade et les drones sont bloqués à la douane en attente d’autorisations (car apparemment, les drones seraient interdits à la Barbade !). Nous ne sommes heureusement ou malheureusement pas les seuls à essuyer des déconvenues : HALO a également des réparations à faire sur certains de ses instruments, de même que BCO. Mise à part ces quelques imprévus qui ne semblent pas inquiéter les habitués des campagnes de terrain, tout va pour le mieux dans le meilleur des mondes. 

C’est donc rempli de l’enthousiasme du départ que nous assistons l’après-midi à une conférence de presse organisée au Caribbean Institute for Meteorology and Hydrology (CIMH) pour donner aux journalistes locaux un aperçu de la campagne et de ses différentes composantes. C’est l’occasion pour Sandrine de rappeler la réflexion scientifique qui a été le point de départ de la campagne, notamment l'incertitude de longue date dans les estimations de la sensibilité du climat et le rôle clé des cumulus peu profonds des alizés dans cette incertitude… “Small shallow cumuli associated with big uncertainties”, vous connaissez la suite : comme dans les observations et les modèles climatiques, les nuages de la Barbade sont représentatifs de ces nuages peu profonds, la Barbade est un point d’ancrage idéal pour l’étude des interactions entre les nuages des alizés et leur environnement. Cela explique la construction de BCO, les campagnes précédentes (NARVAL 1 et 2) qui ont eu lieu dans la région, et surtout… la campagne EUREC4A qui signifie, rappelons-le “Elucidating the role of clouds-circulation coupling in climate".


Conférence de presse EUREC4A


A l'issue de la conférence de presse, nous avons eu droit à une visite guidée du CIMH par Branden, étudiant en master, qui s'est fait une joie de nous montrer tous les recoins de son campus. Pas mal la vue, non ?


Vue du toit du CIMH sur la côte sud-ouest de la Barbade



Mardi 21 janvier

Pour bien commencer la journée, nous (Caroline, Vincent et Ludovic) décidons d’aller courir jusqu’à Long Beach, une plage au sud de l’île… et d’en profiter pour piquer une tête à notre arrivée. Nous vivons alors une expérience scientifique grandeur nature, puisque nous sommes traversées par… une poche froide. Vous savez, les poches froides, ces courants d’air froid créés par l’évaporation de la pluie sous un nuage qui s’effondrent à la surface. Eh bien, c’est exactement ce qui nous est tombé dessus : d’un coup, le vent a été plus fort, l’air était plus froid, puis le soleil s’est caché derrière un gros nuage et une pluie très fine, mais très intense et très froide nous est tombée dessus. Quelques minutes plus tard, la poche froide nous a dépassé et nous étions de nouveau dans un trou entre des nuages. 

Moins férues de jogging que nous, Sandrine et Jessica nous ont rejoint en voiture, ce qui nous a permis de rentrer avec elles en voiture. Le plan était parfait, trop parfait... Car à peine sortis de notre emplacement, alors que Sandrine conduisait tranquillement dans les herbes hautes qui recouvraient une partie du parking…  



Parce que oui, les herbes hautes sur lesquelles nous nous enfoncions mollement cachaient un trottoir (voire un petit muret) bien solide, lui. En tout cas, plus solide que notre pneu avant qui n’a pas résisté au choc.  


En mission aussi les pneus n'en font qu'à leur tête !


L’opération commando était lancée. Le daily briefing était à 9h00, il était 8h15 passé. Pas question d’être en retard. Vincent avait eu la chance (ou la malchance) de changer une roue de secours deux semaines auparavant, donc il prit la tête des opérations. Tout le monde a mis la main à la pâte, en cinq minutes, l’affaire était réglée. Nous repartons comme si de rien n’était en direction de notre bungalow, en faisant toutefois un peu plus attention aux trottoirs cette fois.

Le reste de la journée se déroule sans encombre. ’"Errol Barrow Day” est un jour férié à la Barbade, pour commémorer l’anniversaire d’Errol Barrow, ancien Premier ministre de la Barbade et activiste socialiste qui a fait pression pour mener son pays à l’indépendance. Grâce à lui, la Barbade est aujourd’hui un état indépendant depuis 1966 et membre du Commonwealth. 

Le soir, nous allons accueillir Benjamin (Fildier) à l’aéroport… qui nous amène la pluie (mais aussi sa bonne humeur donc on lui pardonne !).  

 

Mercredi 22 janvier

On se réveille sous une pluie battante, comme nous n’en avions pas eu depuis notre arrivée. Au-dessus de nous, un ciel couvert de nuages. On dirait un ciel parisien, couvert de stratus. Comment est-ce possible ? Comment des stratus ont-ils pu se retrouver au-dessus de notre île et à son climat subtropical soumis aux alizés ? Tout le monde s’apprête autour des images satellites, des radiosondages, des cartes synoptiques, pour comprendre l’origine du phénomène.


Les prévisions météo du jour


Au daily briefing du matin, nos experts météos nous dévoilent le pot au rose : une dépression dans les moyennes (basses) latitudes a créé un front qui s’est étendu jusqu’à l’Atlantique subtropicale. Ce front a amené son lot de nuages (en l'occurrence, des “Fish”) et de précipitations sur notre île qui perd pour un temps ses allures d’île paradisiaque. Pendant cette journée, il aura plu environ 6 cm à BCO. On ne s’attendait pas à ce que le pattern Fish, avec des nuages dont le sommet se situe à 4,5 km, puisse produire autant de pluie et avoir cette couverture stratiforme si constante.

C’est pendant cette journée pluvieuse qu’HALO a fait son premier vol scientifique, une belle occasion de tester les différents instruments qui équipent la bête. Tout fonctionne à l’exception du HAMP-radar et du radiomètre, ce qui rend la calibration des instruments difficile. Les pilotes décident de profiter du vol pour effectuer quelques mesures des propriétés radiatives des cirrus. La campagne EUREC4A, destinée à mesurer les propriétés des nuages bas, a donc commencé par une étude de cirrus !

Heureusement, le largage des dropsondes a été plus fructueux : sur les 73 dropsondes lancées depuis HALO, 69 ont fourni des résultats exploitables. En tout, en comptant les bateaux, BCO, etc, la journée compte près de 100 radiosondages dans la zone ! Les données pourraient fournir un très bon cas d’étude d’une dépression quasi-stationnaire à basse latitude (son centre à 30°N) avec son lot de phénomènes à fort intérêt scientifique : intrusions d’air sec, organisation nuageuse (Fish), cumuls importants de précipitation dans la zone des Caraïbes, le tout associé à un blocage aux moyennes latitudes (en l'occurrence à l’ouest de l’Angleterre).


Tous les habitants de l’île ont donc subi pluie et nuages pendant cette journée. Tous ? Non. Un groupe d’irréductibles gaulois, Sandrine Bony et les documentaristes Marius Léna et​ Iulian Furtuna​, ont échappé encore et toujours au Fish envahisseur qui nage au-dessus de la Barbade pour un ciel plus dégagé à bord de l'Atalante. Ils y ont retrouvé des collègues du LMD, dont Sabrina Speich. Un premier sondage a été lancé dans la baie de Carlisle, autour de Bridgetown, la capitale de la Barbade et, dans l'après-midi, un autre sondage a été effectué à 15 miles nautiques à l'est du BCO. L'Atalante va ensuite serpenter vers le sud pour chasser les tourbillons, dans ce qu'on appelle le ‘Boulevard de Tourbillons’ où il va se rendre avant de rencontrer le bateau allemand Maria S. Merian. Le premier tourbillon en vue est un tourbillon d'eau douce provenant de l'Orénoque, avec seulement une légère anomalie de la température de surface (SST). L'Atalante naviguera ensuite très lentement pour avoir des mesures océaniques intensives autour des tourbillons.



Jeudi 23 Janvier

Le front “Fish” s’éloigne mais il pleut encore. Cet après-midi, l’ATR-42 effectue son premier vol pour tester ses instruments en conditions réelles, et sauf catastrophe, il décollera demain à 5h pour son premier vol scientifique.



Aujourd'hui, décollage à 14h43 après un petit tour personnalisé des instruments. Au cours du vol, on peut suivre la progression de l’ATR en temps réel sur PLANET ainsi que les premières impressions des scientifiques à bord. Le radar BASTA semble très bien fonctionner avec une visibilité à 10 km, mais 2 antennes sur 4 du radar RASTA ne fonctionnent pas (celles qui pointent en bas), à cause d'un switch à remplacer mais qui n'est aujourd'hui plus fabriqué, ce qui risque d'être dur à corriger pendant la campagne. À tout hasard, j’ai suggéré qu’ils utilisent une imprimante 3D pour la refaire, mais apparemment la pièce originale coûtait 10000 € donc c’est probablement un peu ambitieux…


Maintenant, pour valider le bon fonctionnement de l'ensemble des instruments, il faut se pencher sur les données.


Suivi des vols à terre, notre sorte de tour de contrôle


Logiciel en ligne PLANET


Retour de l'ATR 42 avec un coucher de soleil superbe



Vendredi 24 Janvier

Première journée de mesures intensives avec dans la même zone d’étude : 2 avions (HALO et WP-3D) et 2 bateaux (METEOR et Ron Brown) - voir cliché ci-dessous. Il était prévu que l’ATR soit de la partie mais comme l'intégration des instruments n'a pas pu être achevée à temps, il n'a malheureusement pas pu y participer.


Suivi des trajectoires des différentes plateformes depuis PLANET : HALO sur le grand cercle avec les dropsondes en bleu ; WP-3D, l’avion américain qui effectue le petit cercle; METEOR, un bateau Allemand positionné en haut à droite du cercle, au centre d’une belle poche froide (ou trou de nuages).


Réveil douloureux pour Jessica (à 2h45 !) qui fait parti de l’équipage scientifique à bord du HALO. Décollage à 5h du matin. Vue époustouflante, le lever de soleil au-dessus des nuages fabuleux.  Ça valait le coup de se lever finalement !


Lever de soleil au-dessus des nuages depuis le HALO


Au petit matin, on peut également contempler de vastes zones circulaires sans nuages ou “Cloud Holes” (“Trous de nuages” en Français). Ces formes particulières, également visibles sur les images satellites, s’observent très nettement depuis le HALO. Leur géométrie parfaitement circulaire laisse penser à des écoulements de type “courant de densité”, habituellement rencontrés en-dessous des systèmes orageux. L’évaporation partielle des précipitations sous ces systèmes induit un fort refroidissement de l’air sous le nuage qui, en devenant plus dense que l’air environnant, plonge jusqu’à la surface (ces fameux “trous d’air” tant redoutés des pilotes de ligne) et s’étale ensuite dans toutes les directions pour former un “courant de densité” de forme quasi-circulaire et qui, à la manière d’un chalut, soulève l’air qu’il remplace proche de la surface au fur et à mesure de son étalement. Cet air froid atténue pour un temps la turbulence de surface dont sont issus les petits cumulus. Ainsi, l’absence de cumulus au centre de cette masse d’air froid matérialise la présence de tels écoulements. A l’inverse, le soulèvement de l’air environnant induit par l’étalement du courant de densité favorise la formation de cumulus à son bord, formant ainsi des arcs nuageux caractéristiques qui entourent les zones de ciel clair décrites plus haut.


Cloud holes (trous de nuages) parfaitement visibles depuis le HALO


L’une des premières questions que l’on se pose en voyant ces “trous nuageux” est donc de savoir s’il s’agit bien de courants de densité. Et, si c’est le cas, comment de si vastes structures se développent dans une région où la convection nuageuse est si peu développée verticalement (on parle de “convection peu profonde” où les cumulus n’atteignent que 4 km au maximum) ? Car, si la présence de courants de densité de grandes dimensions est attestée depuis longtemps sous les nuages d’orage, les processus permettant d’expliquer ce phénomène en présence de petits cumulus restent plus énigmatiques. L’un des points d’intérêt de cette campagne est donc de percer ce mystère, à savoir de comprendre à quel point ces courants de densité façonnent les champs de cumulus peu profonds.





En plus de photographier le ciel sous tous ses angles, Jessica a pu expérimenter le lâcher de dropsondes (une toutes les 5 minutes sur un cercle complet). Pas facile au début, il y a beaucoup de petites choses auxquelles il faut penser, comme connecter la sonde au réseau GPS, libérer le parachute (ou on pourrait blesser un pêcheur), etc...




Pendant que certains sillonnent les airs, d’autres tissent des liens avec la population locale. En effet, en marge de la campagne, nous nous efforçons d’organiser des rencontres chaque semaine (sous forme de séminaires courts et informels suivis d’un moment/apéro convivial) avec les scientifiques et étudiants du CIMH et de l’ Université de West Indies , afin de promouvoir les collaborations avec les instituts caribéens. La première rencontre a lieu ce vendredi avec 4 intervenants, la salle est pleine à craquer, c’est un succès !


Enfin, le soir, fatigués de cette journée longue et bien remplie, nous accueillons Nicolas. On lui a proposé des aubergines, il n’en a pas voulu.

 


Samedi 25 Janvier

Nous avons procédé au montage du radar “PoldiRad” conçu pour mesurer le cycle de vie des cellules précipitantes et la microphysique des nuages pendant EUREC4A. Pour la petite histoire, et pour ceux qui ne sont pas familiers avec la technologie radar, radar signifie RAdio Detection And Ranging (détection et télémétrie radio). Le radar désigne l'utilisation des ondes radio pour détecter des objets et calculer leur distance et d'autres propriétés. La technologie radar a été développée à l'origine pendant la seconde guerre mondiale pour détecter les avions ennemis, bien que le "bruit" des précipitations puisse masquer le signal d'intérêt. Pourtant, ce qui était du bruit pour les militaires, est devenu le signal pour les météorologues. Les radars météorologiques peuvent être utilisés pour localiser les précipitations et calculer leur mouvement, leur type et leur intensité. PoldiRad est un radar météorologique à double polarisation en bande C qui a été développé par le centre aérospatial allemand (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR) pour la recherche sur les nuages et les précipitations. Il fonctionnera à la Barbade jusqu'en juillet 2020.


PoldiRad se trouve sur une colline à environ 8 km au nord-ouest de l'Observatoire des nuages de la Barbade (BCO), surplombant l'océan et exposé aux alizés. C'est l'un des rares endroits surélevés de l'île (le point le plus élevé de la Barbade se situe à environ 300 mètres). Sa position permet d'échantillonner avec une grande précision une bande de 150 km de rayon à l'est de la Barbade, et une bande de 250 km de rayon avec une moindre précision. La visibilité de surface diminue non pas en raison des limitations de l'instrument lui-même, mais plutôt à cause de la courbure de la Terre. À 250 km, le faisceau radar a déjà une hauteur d'environ 3,5 km. La position du radar permet une coordination avec les autres plateformes instrumentées (avions, bateaux, drones,...).


Lorsque nous sommes arrivés samedi, les équipes allemandes et barbadiennes avaient déjà bien avancé sur les préparatifs. Le radar a quitté l'Allemagne il y a environ un an. À la Barbade, un endroit approprié a été repéré longtemps à l’avance, une route a été construite pour y accéder et une plate-forme en béton a été coulée, le site sera alimenté en électricité dans les prochains jours. Le principal travail que nous avons fourni a été de soulever de lourdes charges : nous avons retourné la tour radar et assemblé l'antenne de cinq mètres de diamètre. Nous étions 25 personnes de plusieurs pays à travailler ensemble pour mener à bien l'assemblage du radar. L'assemblage final fut un moment impressionnant.




Dimanche 26 janvier

Un grand jour pour l’ATR, puisqu’il effectue son premier vol scientifique coordonné avec HALO, Twin-Otter et Boreal (le drone de Météo-France) : décollage à 8h sous un ciel fort peu nuageux. Difficile donc pour les instrumentateurs de l’ATR de vérifier le bon fonctionnement de leurs instruments.


Comme expliqué dans l’épisode précédent du carnet, une des missions principales de l’ATR est de fournir des mesures de nuages proche de leur base. À ce titre, l’équipe scientifique à terre (Raphaela et son bras droit Jessica) joue un rôle important dans le guidage de l’avion pour qu’il vole à la bonne altitude : elles dépouillent les données qu’elles peuvent avoir en temps (quasi) réel à partir de ceilomètres, radars, radiosondages (données fournies par BCO, METEOR et HALO) et scrutent les images satellites, afin de fournir des estimations de la base des nuages au fur et à mesure du vol.


Ce matin à 8h00, décollage des 3 avions (HALO, ATR, Twin-Otter). Les équipes à terre suivent leur progression durant toute la durée des vols afin d’assurer une bonne coordination, et pour l’ATR, d'indiquer l’altitude à laquelle il doit voler (juste au-dessus de la base des nuages).



Lundi 27 Janvier

Journée de repos pour les avions. Nous (Ben, Caroline, Anna Lea, Ludovic, Vincent) en profitons pour participer à une visite organisée par la NOAA, du Ron Brown , leur plus gros bateau de recherche scientifique. Le Ron Brown participe à la composante américaine d’EUREC4A, ATOMIC ( Atlantic Tradewind Ocean–Atmosphere Mesoscale Interaction Campaign ). Les objectifs d’ATOMIC sont sensiblement les mêmes qu’EUREC4A : étudier les nuages et les interactions atmosphère-océan dans la région des alizés autour de la Barbade. 


Pour cela, le Ron Brown dispose d’instruments variés que nous découvrons au fur et à mesure de notre visite du bateau : bouées, capteurs pour mesurer les aérosols, les précipitations, drifteurs… Nous découvrons aussi certaines bizarreries des habitudes de bord, comme les panneaux “left” and “right” dans le cockpit du Ron Brown, apparemment une obligation dans les bateaux américains (voir image ci-dessous) !




Mardi 28 Janvier

Déception pour l’équipe française : pas de vol du matin pour pour l'ATR en raison d'un problème sur la centrale qui sert à positionner les instruments dans le temps et l’espace. Vol normalement prévu à 11 h avec HALO, Twin-Otter, Boreal. L'ATR reste à terre. Safire réussi à bricoler une réparation qui sauve la participation de l’ATR au reste de la campagne.


Première journée entièrement dédiée au dépouillement des données dropsondes du vol HALO du 24 Janvier, dans lequel Jessica a pris les photos illustrées plus haut. Grâce aux script fournis par Geet Georges (MPI), Caroline, Ludovic, Anna-Léa et Benjamin tracent les premiers profils thermodynamiques observés à l’intérieur et à l’extérieur des trous nuageux. Le lendemain, une réunion de travail spécialement dédiée aux poches froides étant prévue, ces derniers travaillent toute la journée au dépouillement des données.


Pendant ce temps-là, Nicolas part visiter le site des drones, situé au Nord de l’ïle. Sans smartphone et avec un GPS défectueux (loué le matin même à l’aéroport), après 2h30 de route et plusieurs zigzags, il rejoint finalement l’équipe française en charge du drone Boreal et des drones SkyWalker (au nombre de 4), juste à temps pour le lancement de Boreal à 13 h précises. Sur place, les conditions sont nettement plus rudimentaires que pour le reste de l’équipe, stationnée au Coverley Village à proximité de l’aéroport. L’essentiel du camp de base se compose d’un container contenant les outils nécessaires au technicien en charge de l’entretien des drones et d’un autre container aménagé en salle de contrôle, d’où le suivi des drones est effectué en temps réel. Entre ces deux containers, une bâche a été tendue de manière à protéger du soleil les personnels de l’équipe Boreal (voir aussi ici et cf la campagne Drone Boreal).


Vue générale du camp de base de l’équipe Boreal


Console d’où la trajectoire du drone Boreal est suivie en temps réel. On aperçoit sur la droite du moniteur l’image prise par la caméra embarquée du Boréal.


Le drone  Boreal mesure environ 4 m d’envergure et a un plan de vol entièrement programmé. Son lancement se fait sur une rampe depuis laquelle ce dernier est catapulté. Sa vitesse de croisière se situe autour de 95 km/h et il possède une autonomie maximale de 10 heures, ses vols sont synchronisés avec ceux des avions (Twin Otter, Halo et ATR) mais sa zone d’étude est plus proche de l’île et son temps de vol est de 4h30 à 5 heures. Il décrit des cercles (comme le Halo) d’environ 20 km de diamètre à 10 km de la côte et ne peut voler qu'à 10 m de la surface (idéal pour la mesure des flux turbulents radiatif et turbulents de surface). Au-delà de la turbulence, celui-ci mesure également la SST, les vitesses horizontales et verticales ainsi que la concentration en eau liquide. Les drones ont pour instruction formelle de ne pas dépasser l’altitude plafond de 1000 m, de manière à ne pas interférer avec le plan de vol des avions.


Le drone BOREAL en phase d’envol


Les drones SkyWalker font environ 70 cm d’envergure et ont une charge utile de seulement 50 g. Ils sont lancés de la même façon que le drone Boréal mais sur une rampe plus petite. En revanche, contrairement au Boréal, leur plan de vol peut-être modifié en cours de route. Les phases de décollage et d’atterrissage sont assurées “manuellement” avec une télécommande, mais les vols de croisière sont contrôlés depuis la salle de contrôle. Ces drones mesurent essentiellement les vitesses horizontales, la pression, la température et la concentration en eau liquide, laquelle s’active lorsqu’un capteur dédié leur indique qu’ils traversent un nuage. Le matin même, l’un de ses drones s’est crashé en phase d’atterrissage à cause d’un thermique qui a provoqué un décrochage. Fort heureusement, le drone a été récupéré sans dommages. En effet, sa structure en polystyrène le rend très résistant aux chocs et en limite fortement l’impact. Cet incident n’aura donc valu que quelques égratignures aux deux courageux techniciens ayant dû le récupérer dans le maquis environnant.


Après 3 heures de visite, Nicolas rentre à la base avec un GPS, cette fois opérationnel, mais qui le fera passer par les grands axes encombrés des faubourgs de Bridgetown. Le retour, presque aussi pénible que l’aller, durera plus d’une heure et demi (au lieu des 50 minutes théoriques).


 

Mercredi 29 Janvier

Grâce au travail réalisé par Geet Georges (MPI) de traitement des données du vol Halo réalisé le 24 janvier, Ludovic, Anna-Léa, Caroline, Benjamin et Geet parviennent, au terme d’une journée de travail collectif très intense (le 28 janvier), à faire parler les données dropsondes. Et ce qu’elles ont à dire a de quoi nourrir encore davantage l’intérêt grandissant de la communauté à l’égard des courants de densité !


Lâchées depuis une altitude proche de 9 km, les dropsondes mettent environ 12 minutes à atteindre la surface de la mer. Par une prise de mesure environ tous les 10 m, elles permettent un échantillonnage très précis du profil vertical de l’atmosphère, en particulier dans la couche limite ou la turbulence freine sensiblement leur chute, en raffinant du même coup leur résolution spatiale.


Il apparaît que la structure horizontale des courants de densité est relativement cohérente avec ce que les simulations ICON (modèle développé conjointement avec le Max Planck et le centre opérationnel météorologique allemand, DWD) nous ont montré, à savoir :

  1. au centre du “cloud hole”, on observe une forte stratification (i.e. un profil de température stable à la convection) tout le long de la couche-limite et jusqu’à la surface
  2. en s’éloignant du centre de celle-ci, on observe 2 couches superposées dans la couche limite: une couche mélangée (i.e. neutre à la convection), épaisse d’environ 200 m et une couche fortement stratifiée la surplombant, elle aussi épaisse d’environ 200 m pour ce cas-là
  3. hors du “cloud hole”, la couche mélangée est significativement plus épaisse qu’à l’intérieur de celui-ci, ce qui indique une couche limite plus active (i.e., avec un mélange turbulent plus important).

En résumé, à la vue des profils verticaux extraits des dropsondes il semble que les “cloud holes” soient effectivement associée à des courants de densité (en l’occurrence une anomalie négative en température associée à une anomalie positive en vent) et que ces supposés courants de densité présentent une structure horizontale similaire à celle envisagée suite à l’analyse détaillée des simulations ICON.


Des mesures de flux radiatifs, de flux turbulents et de vitesses verticales, dans ces structures, hors de ces structures et à leur bordure, seraient d’une aide précieuse pour décrire plus en détails ces motifs nuageux (en arcs) très caractéristiques de la région. À ce titre, nous fondons beaucoup d’espoirs dans les prochains vols de l’ATR, du Twin Otter et des drones, dont l’apport aurait pu nous informer davantage mais qui, hélas, n’étaient pas encore opérationnels le vendredi 24. Fort heureusement la situation s’est depuis largement améliorée et l’ATR a réalisé 2 vols scientifiques dans l’intervalle.



Vendredi 31 janvier

Le vendredi après-midi marque le début du symposium “From BOMEX to EUREC4A” à CIMH, organisé par la team “outreach” (Ludovic, Anna Lea et Ben, du LMD, Ulrike et Dörte, du MPI, et Rebecca, Brandon et Shanice, du CIMH à la Barbade).


BOMEX (Barbados Oceanographic and Meteorological Experiment) est une campagne de terrain qui s’est déroulé en 1969 (de mai à juillet) au large de la Barbade. BOMEX a de nombreux points communs avec EUREC4A : cette campagne a impliqué le développement de plusieurs bateaux, avions de recherche et des instruments à la pointe de ce qui se faisait à l’époque. Au cours de BOMEX, une plateforme appelée FLIP (Floating Instrument Platform) a également été développée. Cette plateforme novatrice, qui mesure 108 mètres de long, est conçue pour être partiellement inondée et inclinée de 90° vers l’arrière, de sorte que seule l’avant de la plateforme, soit 17 mètres, pointe vers le haut. Lorsqu’elle est retournée, la partie inférieure de la plateforme se remplit d’eau et sert de lest à la plateforme : ainsi, FLIP est très stable et quasiment immunisée contre l’action des vagues.


La FLoating Instrument Platform, Scripps Institution of Oceanography


La principale différence entre BOMEX et EUREC4A réside dans l’objectif de ces deux campagnes. Pour BOMEX, le principal objectif était de déterminer les échanges d’humidité, de chaleur, et de moment entre l’océan et l’atmosphère. À l’époque, les problématiques climatiques n’étaient pas encore d’actualité, donc l’enjeu essentiel de la campagne était d’améliorer les prévisions météo. Au contraire, pour EUREC4A, mieux comprendre et anticiper l’ampleur des changements climatiques à venir est au coeur de la campagne. Pour cela, tous les capteurs d’EUREC4A sont tournés vers les petits nuages, ces “trade wind cumuli” qui jouent un rôle crucial pour le climat et dont l’évolution future reste très mal connue. 


Au cours de la première après-midi du symposium, nous avons la chance d’entendre des témoignages fascinants à propos de BOMEX, notamment de Gordon McBean, un climatologue canadien qui a participé à BOMEX pendant son doctorat, ou encore de Pat Callendar et Clyde Outram, qui travaillaient tous deux aux services aériens de la Barbade au moment de la Barbade et ont fourni un support précieux au bon déroulement de la campagne.


Clide Outram : le doyen participant à BOMEX, ancien directeur des services aériens


Bjorn et Sandrine donnent aussi un aperçu d’EUREC4A et des objectifs scientifiques qui l’accompagnent. Leur exposé permet de soulever une autre différence fondamentale entre BOMEX et EUREC4A : la coopération avec les habitants de l’île. Pendant BOMEX, la coopération avec les habitants de la Barbade et les scientifiques locaux a été très limitée. L’impact sur la recherche locale a donc été très faible : par exemple, aucun scientifique local n’a été premier auteur dans les nombreux papiers publiés à la suite de l’expérience. Au contraire, dans le cadre d’EUREC4A, il y a un réel désir d’établir des partenariats de long terme avec les scientifiques locaux. Le symposium ou les séminaires organisés chaque semaine à CIMH sont autant d’opportunités de favoriser le dialogue entre les participants de la campagne et les scientifiques locaux et ouvrent ainsi la voie pour des collaborations futures prometteuses.


Symposium “BOMEX to EUREC4A”



Samedi 1er février

Le symposium se poursuit pendant toute la journée du samedi, de 9h00 à 18h00, avec 18 présentations… autant dire que la journée a été dense ! Heureusement, le cadre dans lequel s’est déroulé le symposium était exceptionnel : l’ensemble du symposium s’est déroulé à l’extérieur, sous une tente louée par CIMH pour l’occasion.


De nombreux scientifiques de haut niveau sont venus pour l’occasion. Les présentations sont l’occasion de découvrir de nombreux thèmes de recherche en lien avec la campagne: la microphysique des nuages (comment se forment les précipitations ?), l’interaction entre les nuages et les aérosols (notamment les poussières du Sahara apportées par les vents), l’importance de l'agrégation pour la sensibilité climatique, le rôle du vent pour la formation des nuages, le rôle des nuages de haute altitude dans les Tropiques, etc… À chaque thème ses questions… que la campagne EUREC4A pourrait certainement aider à résoudre.


Symposium, deuxième journée


La team “outreach”, fière de son travail à la fin du symposium !



Dimanche 2 février

Plusieurs activités avec le grand public sont organisées: visite de la station BCO et lancé de radiosondages, visite du site des drones Français (le grand Boréal et les petits Sky Walkers) et Américain.


Visite des drones : site américain (à gauche), un Sky Walker sur sa rampe de lancement (à droite)


Visite du site d’osbervation BCO - Caroline lance la radiosonde


Ce dimanche est aussi un jour de vol durant lequel on voit un gros nuage (sans doute une flower) s’entourer progressivement d’une gigantesque poche froide (voir l’image satellite ci-dessous). Contrairement au cas étudié précédemment, le cisaillement du vent est cette fois très faible, c’est-à-dire que le vent est aussi fort au niveau du nuage qu’en surface. Cela pourrait expliquer pourquoi la poche froide s’étale de manière isotropique autour du nuage, et non seulement d’un côté. On peut également supposer que cet étalement isotropique affecte la durée de vie du nuage, car dans ce cas le nuage surplombe une zone d’air froid, peu propice au développement de convection susceptible d’alimenter le nuage… hypothèses que nous avons hâte d’étudier de plus près à partir des données des dropsondes et des instruments.


Poche froide à étalement isotropique avec au centre le nuage (flower) qui lui a donné naissance (juste à l’est de la Barbade)



Mercredi 5 février

Une autre journée de vol pour les avions : tous, cette fois, sont en l’air. Ce matin, grâce à la gentillesse de Sandrine, Benjamin va avoir l’occasion de faire son tout premier vol scientifique. Sur le papier, il est “expérimentateur RASTA” dans l’ATR. Ce n’est pas à priori une grosse responsabilité, puisque ces antennes radar n’ont toujours pas pu fonctionner jusqu’à présent… à moins... qui sait ? d’un petit coup de pouce du destin.


La veille au soir, Julien regardait les dernières visualisations qu’il a faites des données du radar RASTA, principalement en ciel clair, en me disant qu’il fallait croiser les doigts pour demain ; ce à quoi j’ai répondu sans trop savoir pourquoi qu’il n’y a pas de souci à se faire, puisque, de la chance, j’en ai toujours ! Alors quand, dans la voiture menant à RSS (l’aérodrome), Sandrine lui indiquait par téléphone que l’on allait avoir une belle “flower” (encore une! voir image satellite ci-dessous), et quand plus tard dans l’avion, l’antenne verticale du RASTA se mit à fonctionner puis réussissait à capturer de belles structures, je n’ai pu m’empêcher de lui glisser un “je te l’avais bien dit”.


La situation sur GOES avant le vol (“flower” entourée de poches froides)


Concrètement, le début du vol peut se résumer par : réveil 3h15 pour un départ à 3h40, arrivée à RSS 3h55, décollage 4h45, premières lumières vers 6h pour un magnifique lever de soleil aux alentours de 6h25. Les conversations portent principalement sur le RASTA qui a subi quelques transformations la veille et dont l’unique antenne est maintenue sur les quatre pointes directement vers le haut. Au micro, quelqu’un fera une blague sur “ces allemands qui jettent 500 batteries au lithium dans la mer” : certes, le HALO lance des sondes toutes les 5mn, mais il faut reconnaître que c’est bien ce qui permet à l’ATR de savoir à quelle altitude voler pour échantillonner la base des nuages.


Après une explication rapide des consignes de sécurité et que l’avion commence à rouler sur la piste, Julien enclenche les deux systèmes radar (parce qu’avant le lancement des réacteurs, les instruments drainent trop d’énergie). Sur une interface graphique rappelant dangereusement un logiciel de Windows 98, on voit un signal bruité, et d’ici à ce que l’appareil rencontre un nuage il restera impossible de dire si le RASTA marche.


Les premiers signes de vie du radar RASTA (à gauche), qui capture la structure verticale de l’atmosphère au-dessus de l’avion, et le radar BASTA (à droite) qui capture la structure horizontale en scannant à droite de l’avion


Assis aux premières loges, je savoure les premières traces qui s’affichent sur l’écran. Même si Julien reste prudent, car “il faudra voir ce que ça donne au postprocessing”, la bonne nouvelle se concrétise et on la confirme progressivement à tout l’équipage, puis à nos précieux soutiens en ligne sur la plateforme en ligne Planet. Un peu anxieux à l’idée de tout faire capoter, je limite mon utilisation de l’ordinateur à quelques messages sur Planet pour diffuser l’engouement général et à la visualisation des zones pluvieuses qui s’affichent grâce au radar Poldirad que nous avons aidé à construire la semaine dernière, lui aussi en service pour la première fois aujourd’hui.


Je rebascule l’affichage vers la visualisation RASTA car Julien veut jeter un oeil régulier sur les mesures : pour l’instant, ça marche, et comme le mieux est l’ennemi du bien, on préfère se contenter de ce que l’on a en y touchant le moins possible : la résolution verticale est maintenue à 30m pour le reste du vol, et on laisse l’enregistrement continuer en l’interrompant le moins possible. Quand la “flower” passe, le radar capture des structures atteignant 1 à 1,5 km d’abord, puis un peu plus tard jusqu’à plus de 2,5 km, altitude à laquelle l’affichage restera tronqué parce qu’encore une fois, peut-être vaut-il mieux ne pas trop forcer sa chance en réinitialisant les réglages.


Quelques structures capturées par le RASTA et quelques messages enjoués sur “planet”


Dans les images satellites, on distingue une fois de plus de nombreuses poches entourant les nuages, et l’organisation en “flowers” qui persiste. Dans l’avion en revanche, on ne sent aucune turbulence au passage du front à 600 m d’altitude ; un peu décevant peut-être, mais mes besoins de sensations fortes sont rapidement assouvis par le demi-tour incliné à 60º et le tronçon en rase-mottes à 60 m des vagues !


L’ATR à 60m d’altitude


Après quelques hésitations, l’équipage décide de ne pas faire de détour pour échantillonner les conditions plus proches de BCO (le Barbados Cloud Observatory, situé sur l’île) et rentre directement assouvir la soif de l’ATR en gasoil. Bien fatigué mais rassasié, je laisse ma place à Anna-Lea et Jessica qui prennent place dans l’ATR pour le second vol de la journée. En résumé : un RASTA et un Poldirad qui marchent, une fleur cueillie, un équipage satisfait, de splendides souvenirs plein la tête et 400 photos de lever de soleil à trier.


Quelques beaux souvenirs, pour longtemps


Barbecue EUREC4A


Le soir, l’ensemble des participants à la campagne se retrouvent à Miami Beach pour un barbecue savoureux offerts par la maison. Sur la plage, peu après des feux d’artifice certes inattendus mais comme prévus pour l’occasion, Jessica apprend une bonne nouvelle… Fleur Couvreux lui annonce en effet qu’elle est sur la liste des candidats retenus pour l’oral du CNRS. Évidemment, trois joyeux farceurs (bien sûr, on ne dira pas qui !) décident, pour fêter ça, de lui offrir un petit rafraîchissement le soir même. Enfin, un rafraîchissement, mais pas tout à fait un rhum punch... comment dire ? Plutôt, une expérience inédite “en immersion”, au plus près des tortues !


Barbecue EUREC4A à Miami Beach



Jeudi 6 février

Aujourd’hui a lieu la première des interventions scientifiques organisées dans les écoles. Cette opportunité était arrivée quelques jours auparavant, à point nommé dans le planning de notre “outreach team” de choc (Ludo, Anna Lea et Ben) : la réponse du ministère de l’éducation se faisait toujours attendre pour pouvoir organiser les visites officielles et nous commencions un peu à désespérer quant à la réalisation de ce projet, avant de recevoir une demande de la part l’un des enseignants, de façon inattendue et relayée par Kerry au détour d’un email.


Nous ne savions pas trop à quoi nous attendre en arrivant à Codrington school, un collège et lycée international, car ce n’était pas tout à fait l’école barbadienne classique a priori, et en particulier plus riche que la moyenne. Jonathan, l’enseignant, un géant de 2 m en chemise de lin, dégageait cette énergie et ce flegme propre aux surfeurs de toute une vie qui aurait su mettre à l’aise n’importe qui. On enchaîne avec entrain notre présentation préparée et peaufinée le matin même à l’aide d’animations fournies par Pier Siebesma et Tim Cronin : Ludovic animé par sa passion de faire des expériences avec les enfants, Leif habité de son charisme naturel, Anna Lea et Geet fournissant explications détaillées, et Ben peu rôdé à l’exercice mais enthousiaste.


Ludovic (de dos), Jonathan (au fond) et les lycéens pendant l’expérience du nuage dans la bouteille


Devant la deuxième classe, la présentation a pris une teinte plus ‘changement climatique’ et davantage personnelle, dû en partie à l’envie de Ludo de ne pas raconter deux fois la même chose, mais surtout en réponse à une question innocente de la part de Jonathan : “but you, as scientists, what do you think of climate change, should we be optimistic of our ability to limit warming to 1.5, 2ºC?”. En prenant la parole à tour de rôle, c’était assez intéressant d’entendre les opinions les uns des autres ; mais aussi et surtout, la façon qu’avait chacun de communiquer ses convictions, son pessimisme ou ses espoirs plus ou moins marqués avec des ados de 14 ou 15 ans. C’était particulièrement formateur, car il est particulièrement difficile de trouver l’équilibre dans son discours, de réussir à communiquer l’état des choses tel qu’on le voit et d’être réaliste dans ses mots, tout en essayant de leur donner des conseils et du courage face aux changements du monde.



Vendredi 7 Février : l’ATR et la pointe de saphir

C’est au tour de Nicolas de voler dans l’ATR de 13h30 à 18h.


"C’est une expérience unique et une chance incroyable pour moi, comme un très vieux rêve qui se réalise. Malgré tout, je comprends très vite au cours du vol que la mesure in-situ comporte cela de frustrant qu’elle est par nature partielle, donc insatisfaisante car elle ne fait qu’effleurer l’image globale que nous offrent - sans aucun effort, à nous utilisateurs - les modèles de climat et les observations satellites. Ces données globales sont une véritable corne d’abondance dans laquelle les chercheurs puisent leur inspiration ; elles stimulent leur imagination et leur permettent la production d’images conceptuelles qu’ils cherchent ensuite à confronter aux observations. Or, ces modèles conceptuels “globaux” n’ont souvent rien à voir avec la réalité “locale“ du terrain, propre aux mesures in-situ. La réalité de terrain, c’est que 5% de couverture nuageuse (au beau milieu du “creux” du cycle diurne des cumulus dans le région), c’est précisément 5% de chances de croiser un nuage, soit 95% de temps de vol où l’on voit apparaître puis disparaître tout autour de nous des cumulus facétieux qui semblent se défiler au passage de l’ATR, en laissant les radars et les lidars sonder les limbes et les radaristes, désarçonnés, observer des tracés plats. Pendant ce temps là, au sol, on s’émerveille des superbes organisations nuageuses, comme sculptées par les courants de densité sur les images GOES-East. Dans le HALO, du haut de leur tour d’ivoire perchée à 9 km, d’autres s’extasient du panorama somptueux : congestus cotonneux baignés par la lumière éclatante du clair de lune, arcs de cumulus, mers de nuages, virgas, nappes de “veil clouds” … Mais plus bas, beaucoup plus bas, l’ATR, lui, laboure la base des nuages selon un aller-retour immuable pour former un rectangle long d’environ 100 km et large de 15 km pendant 4h30 (voir cliché ci-dessous).



Ce tracé présente l’avantage d’offrir des statistiques fiables sur les propriétés du champ de nuages, perpétuellement renouvelé dans cette zone grâce aux alizés soutenues qui les transporte depuis l’Atlantique, un peu à la manière des radiosondages réalisés à heures fixes pour caractériser le profil vertical de l’atmosphère jour après jour. En effet, il ne viendrait à l’idée d’aucun expérimentateur sérieux de ne lâcher de radiosondes que lorsque la situation lui semblerait intéressante pour justifier un sondage, comme au passage d’un orage par exemple. C’est selon ce même principe que l’ATR survole la même zone pendant 9 h tous les 2 jours afin de recueillir des statistiques sur la fraction nuageuse à la base des nuages ; une donnée fondamentale pour quantifier les échanges d’eau, d’énergie et de masse entre la couche sous-nuageuse et les couches supérieures de l’atmosphère. Mais cette méthodologie, qui fait la part belle aux statistiques plutôt qu’au cas d’étude interdit le “cloud chasing” (comme le fait le Twin Otter pour les données microphysiques), et rend l’expérimentateur complètement passif vis-à-vis de son sujet d’étude. L’ère des modèles et des satellites rend ainsi le suivi au sol parfois plus grisant que le vol lui-même. Paradoxe ultime : les expérimentateurs, supposément au coeur de l’action, se tiennent au chevet de leurs moniteurs, à l’affût du moindre pic dans le signal, ils pestent ; “Sacre bleu ! Cette cellule se fait la malle !”, “Saperlipopette, on a encore raté la zone stratiforme !” (bien entendu les mots qui sont sortis de ma bouche au cours de ce vol éprouvant furent beaucoup plus fleuris que cette version édulcorée, en témoigne mon voisin Hauke Schultz - un doctorant Allemand - qui aura plus appris de ce vol sur l’argot français que sur les nuages), pendant qu’au sol le café et l’adrénaline coulent à flots ; on se passe en boucle les dernières images satellites, on interprète, on discute, et on se prend pour une tour de contrôle qui diffuse quantité d’informations toutes aussi frustrantes les unes que les autres aux expérimentateurs qui apprennent en continu tout ce qu’ils sont en train de louper. A ma descente de l’avion, je perçois enfin ce qu’ont pu endurer (en bien pire !) Sandrine Bony, Marie Lothon, Julien Delanoe et bien d’autres depuis 2 semaines, un certain dépit et, pour ma part, de la colère. Le débriefing après vol fût froid et bref, mais il déboucha sur la planification d’un vol entièrement nocturne, coordonné avec le P3, pour capturer le maximum d’activité convective et ainsi saisir le cycle diurne de la convection dans son ensemble. La suite montrera que cette décision fût payante.


Ce côté “fastidieux” est inhérent à la recherche ; comme le paléontologue qui nettoie méticuleusement ses ossements au pinceau, l’ATR sillonne inlassablement la basse atmosphère pour y décoder, nuage après nuage, leur organisation spatiale. À la manière d’une pointe de saphir qui glisse délicatement sur un disque en vinyle et en déroule chaque note, l’ATR lit les cumulus qui croisent sa trajectoire pour en extraire un ensemble cohérent - harmonieux même, qui sait ? Au-delà de toutes les péripéties dont l’ATR a fait l’objet ces derniers jours, il est indéniable que le passage du monde des modèles au monde des observations comporte un rite de passage parfois douloureux pour certain.e.s d’entre nous. Réciproquement, il n’est pas non plus chose aisée à des pilotes rompus à voler dans des conditions nettement plus hostiles de se voir faire le même aller-retour pendant 4h30 d’affilée, comme le ferait un conducteur de métro. Pas plus qu’il n’est évident à des expérimentateurs de scanner de ridicules cumulus à peine décelables par leurs instruments, calibrés pour détecter des objets autrement plus épais. C’est cette rencontre entre 2 mondes, conflictuelle et chaotique mais indéniablement enrichissante, qui fera toute la réussite de cette belle campagne et nous offrira, en plus de la quantité inestimable de données d’observations, son lot d’anecdotes dont nous nous délecterons, plus tard, avec nostalgie."



Pour en savoir plus :

Campagne EUREC4A

Communiqué de presse



Texte : Anna Lea Albright, Benjamin Fildier, Nicolas Rochetin, Ludovic Touzé-Peiffer, Jessica Vidal (LMD-IPSL)

Photos : sauf si spécifié autrement, toutes les photos sont @ LMD-IPSL

Edition et mise en page : Isabelle Genau (ICoM - Service de communication IPSL) - Janvier 2020