Equipe VEGEO

Vue d’ensemble

L’équipe VEGEO du CNRM a été crée en janvier 2009. Le principal objectif de VEGEO est d’améliorer la représentation des surfaces continentales dans les modèles météorologiques, les modèles du climat, et les modèles hydrologiques. VEGEO mène une activité de modélisation, principalement axée sur la représentation du cycle du carbone et de l’hydrologie de surface et le modèle ISBA des surfaces continentales. VEGEO contribue au développement de l’observation des surfaces continentales à l’échelle régionale et globale, en développant des techniques d’observation in situ et par télédétection. L’équipe conçoit et réalise, en collaboration avec des laboratoires partenaires, des campagnes de mesure sur le terrain et aéroportées. Elle contribue à l’élaboration et à la validation d’algorithmes de produits satellitaires (albédo de surface, rayonnement incident, humidité du sol) à partir des données de diverses missions spatiales (METEOSAT, METOP, SMOS). Enfin, des systèmes d’assimilation de données adaptés aux surfaces continentales sont développés dans le but de piloter ISBA à partir d’observations satellitaires à diverses longueurs d’onde. L’assimilation de données satellitaires est mise en œuvre dans une chaîne de suivi des flux d’eau et de carbone sur la France et ce LDAS (Land Data Assimilation System) sera progressivement étendu à l’échelle globale.

Recherches actuelles

* Modélisation des flux naturels continentaux

- Développement des versions A-gs et Cycle du Carbone du modèle ISBA

- Vérification et intercomparaison

- Impact du changement climatique sur la végétation à méso-échelle

* Evaluation des produits satellitaires (vérification croisée modèle / satellite / in situ)

- Principales données satellitaires utilisées : AMSR, ASCAT, ERS-Scat, METEOSAT, MODIS, PROBA-V, SMOS, SPOT-VEGETATION, WINDSAT

- Principales données in situ utilisées : SMOSMANIA, METEOPOLE-FLUX

* Assimilation de données pour l’analyse de l’humidité du sol et de la biomasse de la végétation

* Développement et démonstration de l’utilisation de produits satellitaires de rayonnement incident et de la végétation

Principaux projets

* FP7 IMAGINES (web site) and eartH2Observe (web site)

* EUMETSAT LSA-SAF and H-SAF

* SMOS

* HYMEX

* ANR ORACLE

* Contribution à ECOCLIMAP, SURFEX

Personnel

Jean-Christophe Calvet, Chercheur, HDR, chef d’équipe

Clément Albergel, Chercheur

Dominique Carrer, Chercheur

Xavier Ceamanos, Chercheur

Catherine Meurey, Technicienne


Alina Barbu, Post-doctorante

Hélène Dewaele, Doctorante

Gabriel Lellouch, Post-doctorant

Delphine Leroux, Post-doctorante

Florian Pinault, Post-doctorant

Carole Planque, Doctorante

Suman Moparthy, Post-doctorant

Simon Munier, Post-doctorant

Daniel Shamambo, Doctorant

Sibo Zhang, Post-doctorante


Articles récents (2012-2017)

Barbu, A.L., J.-C. Calvet, J.-F. Mahfouf, and S. Lafont : Integrating ASCAT surface soil moisture and GEOV1 leaf area index into the SURFEX modelling platform : a land data assimilation application over France, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 173-192, doi:10.5194/hess-18-173-2014, 2014.

Calvet, J.-C., Lafont, S., Cloppet, E., Souverain, F., Badeau, V., Le Bas, C. : Use of agricultural statistics to verify the interannual variability in land surface models : a case study over France with ISBA-A-gs, Geosci. Model Dev., 5, 37-54, doi:10.5194/gmd-5-37-2012, 2012.

Calvet, J.-C., Fritz, N., Berne, C., Piguet, B., Maurel, W., and Meurey, C. : Deriving pedotransfer functions for soil quartz fraction in southern France from reverse modeling, SOIL, 2, 615-629, doi:10.5194/soil-2-615-2016, 2016.

Canal, N., J.-C. Calvet, B. Decharme, D. Carrer, S. Lafont, and G. Pigeon : Evaluation of root water uptake in the ISBA-A-gs land surface model using agricultural yield statistics over France, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 4979–4999, doi:10.5194/hess-18-4979-2014, 2014.

Canal, N., O. Deudon, X. Le Bris, P. Gate, G. Pigeon, M. Regimbeau, J.-C. Calvet : Anticipation of the winter wheat growth based on seasonal weather forecasts over France, Meteorological Applications, 24, 432-443, doi:10.1002/met.1642, 2017.

Carrer, D., S. Lafont, J.-L. Roujean, J.-C. Calvet, C. Meurey, P. Le Moigne, I. Trigo : Incoming solar and infrared radiation derived from METEOSAT : impact on the modelled land water and energy budget over France, J. Hydrometeorol., 13(2), 504-520, doi:10.1175/jhm-d-11-059.1, 2012.

Carrer D., J.-L. Roujean, S. Lafont, J.-C. Calvet, A. Boone, B. Decharme, C. Delire, J.-P. Gastellu-Etchegorry : A canopy radiative transfer scheme with explicit FAPAR for the interactive vegetation model ISBA-A-gs : impact on carbon fluxes, Journal of Geophysical Research – Biogeosciences, 118, 888-903, doi:10.1002/jgrg.20070, 2013.

Carrer, D., Meurey M., Ceamanos X., Roujean J.-L., Calvet J.-C. and Liu S. : Dynamic mapping of snow-free vegetation and bare soil albedos at global 1 km scale from 10-year analysis of MODIS satellite products, Remote Sens. Env., 140, 420-432, doi:10.1016/j.rse.2013.08.041, 2014.

Carrer, D., X. Ceamanos, B. Six, and J.-L. Roujean : AERUS-GEO : A newly vailable satellite-derived aerosol optical depth product over Europe and Africa, Geophys. Res. Lett., 41, 7731–7738, doi:10.1002/2014GL061707, 2014.

Ceamanos, X., D. Carrer, and J.-L. Roujean : Improved retrieval of direct and diffuse downwelling surface shortwave flux in cloudless atmosphere using dynamic estimates of aerosol content and type : application to the LSA-SAF project, Atmospheric Chemistry and Physics, 14, 8209-8232, doi:10.5194/acp-14-8209-2014, 2014.

Ceamanos, X., D. Carrer, and J.-L. Roujean, An efficient approach to estimate the transmittance and reflectance of a mixture of aerosol components, Atmospheric Research, 137, 125-135, 2014.

Chan S., R. Bindlish, P. O’Neill, E. Njoku, T. Jackson, A. Colliander, F. Chen, M. Burgin, S. Dunbar, J. Piepmeier, S. Yueh, D. Entekhabi, M. Cosh, T. Caldwell, J. Walker, X. Wu, A. Berg, T. Rowlandson, A. Pacheco, H. McNairn, M. Thibeault, J. Martínez-Fernández, A. González-Zamora, M. Seyfried, D. Bosch, P. Starks, D. Goodrich, J. Prueger, M. Palecki, E. E. Small, M. Zreda, J.-C. Calvet, W. Crow, and Y. Kerr : Assessment of the SMAP Level 2 Passive Soil Moisture Product, IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 54 (8), 4994 - 5007, doi:10.1109/TGRS.2016.2561938, 2016.

Dewaele, H., Munier, S., Albergel, C., Planque, C., Laanaia, N., Carrer, D., and Calvet, J.-C. : Parameter optimisation for a better representation of drought by LSMs : inverse modelling vs. sequential data assimilation, Hydrol. Earth Syst. Sci., 21, 4861–4878, https://doi.org/10.5194/hess-21-4861-2017, 2017.

Fairbairn, D., Barbu, A.L., Mahfouf, J.-F., Calvet, J.-C., and Gelati, E. : Comparing the ensemble and extended Kalman filters for in situ soil moisture assimilation with contrasting conditions, Hydrol. Earth Syst. Sci., 19, 4811–4830, doi:10.5194/hess-19-4811-2015, 2015.

Fairbairn, D., Barbu, A. L., Napoly A., Albergel C., Mahfouf, J.-F., and Calvet, J.-C. : The effect of satellite-derived surface soil moisture and leaf area index land data assimilation on stramflow simulations over France, Hydrol. Earth Syst. Sci., doi:10.5194/hess-21-2015-2017, 21, 2015–2033, 2017.

Lafont, S., Zhao, Y., Calvet, J.-C., Peylin, P., Ciais, P., Maignan, F., and Weiss, M. : Modelling LAI, surface water and carbon fluxes at high-resolution over France : comparison of ISBA-A-gs and ORCHIDEE, Biogeosciences, 9, 439–456, doi:10.5194/bg-9-439-2012, 2012.

Laanaia, N., Carrer, D., Calvet, J.-C., and Pagé, C. : How will climate change affect the vegetation cycle over France ? A generic modeling approach, Climate Risk Management, doi:10.1016/j.crm.2016.06.001, 2016.

Parrens, M., Zakharova, E., Lafont, S., Calvet, J.-C., Kerr, Y., Wagner, W., and Wigneron, J.-P. : Comparing soil moisture retrievals from SMOS and ASCAT over France, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 423-440, doi:10.5194/hess-16-423-2012, 2012.

Parrens, M., J.-C. Calvet, P. de Rosnay, and B. Decharme : Benchmarking of L-band soil microwave emission models, Remote Sens. Env., 140, 407-419, doi:10.1016/j.rse.2013.09.017, 2014.

Parrens, M., J.-F. Mahfouf, A. Barbu, and J.-C. Calvet : Assimilation of surface soil moisture into a multilayer soil model : design and evaluation at local scale, Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 673-689, doi:10.5194/hess-18-673-2014, 2014.

Ruti PM, Somot S, Giorgi F, Dubois C, Flaounas E, Obermann A, Dell’Aquila A, Pisacane G, Harzallah A, Lombardi E, Ahrens B, Akhtar N, Alias A, Arsouze T, Aznar R, Bastin S, Bartholy J, Béranger K, Beuvier J, Bouffies-Cloché S, Brauch J, Cabos W, Calmanti S, Calvet J-C, Carillo A, Conte D, Coppola E, Djurdjevic V, Drobinski P, Elizalde-Arellano A, Gaertner M, Galàn P, Gallardo C, Gualdi S, Goncalves M, Jorba O, Jordà G, L’Heveder B, Lebeaupin-Brossier C, Li L, Liguori G, Lionello P, Maciàs D, Nabat P, Onol B, Rajkovic B, Ramage K, Sevault F, Sannino G, Struglia MV, Sanna A, Torma C, Vervatis V (2016) : MED-CORDEX initiative for Mediterranean Climate studies, Bull. Amer. Meteor. Soc., 97 (7), 1187-1208, doi:10.1175/BAMS-D-14-00176.1, 2016

Séférian, R., C. Delire, B. Decharme, A. Voldoire, D. Salas y Mélia, M. Chevallier, D. Saint-Martin, J.-C. Calvet, D. Carrer, H. Douville, L. Franchistéguy, E. Joetzjer, and S. Sénési : Development and evaluation of CNRM Earth-System model – CNRM-ESM1, Geosci. Model Dev., 9, 1423–1453, 2016.

Schellekens, J., E. Dutra, A. Martínez-de la Torre, G. Balsamo, A. van Dijk, F. Sperna Weiland, M. Minvielle, J.-C. Calvet, B. Decharme, S. Eisner, G. Fink, M. Flörke, S. Peßenteiner, R. van Beek, J. Polcher, H. Beck, R. Orth, B. Calton, S. Burke, W. Dorigo, and G. P. Weedon : A global water resources ensemble of hydrological models : the eartH2Observe Tier-1 dataset, Earth Syst. Sci. Data, 9, 389-413, https://doi.org/10.5194/essd-9-389-2017, 2017.

Stoffelen, A., S. Aaboe, J.-C. Calvet, J. Cotton, G. De Chiara, J. Figua-Saldana, A. A. Mouche, M. Portabella, K. Scipal, W. Wagner : Scientific developments and the EPS-SG scatterometer, IEEE J. Sel. Topics Appl. Earth Obs. Remote Sens., 10 (5), 2086-2097, doi:10.1109/JSTARS.2017.2696424, 2017.

Szczypta, C., B. Decharme, D. Carrer, J.-C. Calvet, S. Lafont, S. Somot, S. Faroux, and E. Martin : Impact of precipitation and land biophysical variables on the simulated discharge of European and Mediterranean rivers, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 3351–3370, doi:10.5194/hess-16-3351-2012, 2012. Online access.

Szczypta, C., J.-C. Calvet, F. Maignan, W. Dorigo, F. Baret, and P. Ciais : Suitability of modelled and remotely sensed essential climate variables for monitoring Euro-Mediterranean droughts, Geosci. Model Dev., 7, 931–946, doi:10.5194/gmd-7-931-2014, 2014.

Xu, H., X. Ceamanos, J.-L. Roujean, D. Carrer, and Y. Xue : Can satellite-derived aerosol optical depth quantify the surface aerosol radiative forcing ? Atmospheric Research, 150, 151-167, 2014.

Zakharova, E., Calvet, J.-C., Lafont, S., Albergel, C., Wigneron, J.-P., Pardé, M., Kerr, Y., Zribi, M. : Spatial and temporal variability of biophysical variables in southwestern France from airborne L-band radiometry, Hydrol. Earth Syst. Sci., 16, 1725-1743, doi:10.5194/hess-16-1725-2012, 2012.

Zhang, S., Roussel, N., Boniface, K., Ha, M. H., Frappart, F., Darrozes, J., Baup, F., and Calvet, J.-C. : Use of GNSS SNR data to retrieve either soil moisture or vegetation height from a wheat crop, Hydrol. Earth Syst. Sci., 21, 4767–4784, https://doi.org/10.5194/hess-21-4767-2017, 2017.