SOERE ROSEA: Réseau d'Observatoires pour la Surveillance de l’Eau Atmosphérique

Mission

Le SOERE ROSEA, Réseau d’Observatoires pour l’Etude et la Surveillance de l’Eau Atmosphérique, coordonne un ensemble d’observations originales sur la dynamique, thermodynamique et l’eau atmosphérique, à partir de 5 observatoires atmosphériques français (SIRTA, CO-PDD, P2OA, OHP, OPAR). ROSEA a pour objectifs:

  1. d'étudier la contribution des nuages et flux surface-atmosphère dans les anomalies climatiques récentes;
  2. d'étudier l'impact des variabilités et évolutions de la vapeur d'eau et des cirrus sur l'évolution du rayonnement solaire;
  3. faire progresser la connaissance des processus physico-chimiques dans les systèmes nuageux.

Enjeux scientifiques

Les paramètres ayant un rôle prédominant dans les rétroactions radiatives du système climatique sont l’humidité atmosphérique, les gradients thermiques adiabatiques, les nuages et l’albédo de surface (Dufresne et Bony, 2008). Parmi ces paramètres, l’eau atmosphérique contribue de manière dominante aux incertitudes des simulations climatiques associées à un doublement de CO2. De multiples interactions encore mal appréhendées entre humidité, nuages et rayonnements – pour ne citer qu’eux – complexifient grandement les prévisions du climat. La communauté de recherche sur le climat, reconnaissant le lien entre incertitudes climatiques et complexité des processus atmosphériques, a montré depuis une vingtaine d’années la nécessité de réaliser des observations co-localisées sur le long terme de paramètres thermodynamiques (température, humidité, vent), de composants de l’atmosphère (gaz, aérosols, nuages) distribués sur toute la colonne atmosphérique de la surface à la stratosphère, et de composantes radiatives associées. Malgré le rôle critique de l’eau atmosphérique dans le système climatique, il n’existait pas jusqu’à la création du SOERE ROSEA de service d’observation national organisé sur ce thème. D’une part, on le comprend du fait de la complexité de la surveillance à mettre en œuvre. D’autre part, du point de vue international, la surveillance de l’eau atmosphérique est assurée à travers plusieurs réseau : dans le réseau GRUAN du WMO en tant que paramètre clé pour les études climatiques, dans le réseau NDACC de GAW dans le cadre du suivi de la composition atmosphérique, et dans le réseau ACTRIS du FP7 pour la compréhension des interactions entre aérosols, nuages et précipitations. Les protocoles implémentés par ces réseaux ne sont pas harmonisés. Les contributions françaises à ces réseaux proviennent de plusieurs observatoires (par ex. OHP et OPAR pour NDACC, ou CO-PDD et SIRTA pour ACTRIS). La stratégie d’observation et d’exploitation du SOERE ROSEA permettra d’atteindre nos objectifs de documentation des processus liés à l’eau atmosphérique, et de répondre aux questions scientifiques suivantes:

  1. Les nuages et les flux surface-atmosphère dans les études climatiques : quelles contributions de ces paramètres dans les anomalies climatiques récentes ? évaluations de la représentation des processus humides dans les modèles de climat ?
  2. La vapeur d’eau et les cirrus, processus en haute troposphère et impacts radiatifs : quelles variabilités et évolutions de ces paramètres ? sont-ils responsables de l’évolution du rayonnement solaire au sol observé dans les 2 dernières décennies ?
  3. Les processus physico-chimiques dans les systèmes nuageux (brouillards, nuages de couche limite ou de troposphère libre, nuages convectifs): quelles interactions microphysiques, dynamiques et radiatives entre aérosols, vapeur d’eau et nuages ?

Le SOERE ROSEA permet donc de:

  1. coordonner les contributions de 5 observatoires français (SIRTA, CO-PDD, OHP, OPAR, P2OA) aux réseaux internationaux de surveillance de l’eau atmosphérique,
  2. de renforcer le leadership français sur ce thème en proposant une démarche d’harmonisation des protocoles de plusieurs réseaux,
  3. d’optimiser les ressources humaines et matérielles consacrées à la surveillance et études de l’eau atmosphérique.