NABAT Pierre




Pierre NABAT

CNRM-GAME (UMR CNRS & Météo-France)

GMGEC/MOSCA

Groupe de Modélisation de Grande Echelle et Climat

MOdélisation du Système Climatique régionAl

42, Av. G. Coriolis

31057 Toulouse Cedex 1, France

Tél. +33 (0) 5 61 07 97 40

courriel : pierre [dot] nabat [at] meteo [dot] fr


 Thèmes de recherches

  • Modélisation et étude des interactions aérosols-rayonnement-nuage.
  • Variabilité des aérosols en région méditerranéenne.
  • Effets des aérosols sur le climat et rétroactions.

 Publications


In progress

Kazadzis, S., Founda, D., Psiloglou, B., Kambezidis, H., Mihalopoulos, N., Sanchez-Lorenzo, A., Meleti, C., Raptis, P. I., Pierros, F. and Nabat, P. Long-term series of surface solar radiation at Athens, Greece, Atmos. Chem. Phys. Discuss, in review, DOI:10.5194/acp-2017-48.

Tuzet, F., Dumont, M., Lafaysse, M., Picard, G., Arnaud, L., Voisin, D., Lejeune, Y., Charrois, L., Nabat, P., and Morin, S., A multi-layer physically-based snowpack model simulating direct and indirect radiative impacts of light-absorbing impurities in snow, The Cryosphere Discuss., in review, DOI:10.5194/tc-2017-94.

Watson, L., Michou, M., Nabat, P. and Saint-Martin, D., Assessment of climate sensitivity to the representation of aerosols in the CNRM coupled ocean-atmosphere model, Climate Dynamics, in review.


2017

Ricaud, P., R. Zbinden, V. Catoire, V. Brocchi, F. Dulac, E. Hamonou, J.-C. Canonici, L. El Amraoui, S. Massart, B. Piguet, U. Dayan, P. Nabat, J. Sciare, M. Ramonet, M. Delmotte, A. G. di Sarra, D. Sferlazzo, T. Di Iorio, S. Piacentino, P. Cristofanelli, N. Mihalopoulos, G. Kouvarakis, M. Pikridas, C. Savvides, R. E. Mamouri, A. Nisantzi, D. G. Hadjimitsis, J.-L. Attié, H. Ferré, Y. Kangah, N. Jaidan, J. Guth, P. Jacquet, S. Chevrier, C. Robert, A. Bourdon, J.-F. Bourdinot, and J.-C. Etienne (2017) The GLAM airborne campaign across the Mediterranean Basin, BAMS, published online, DOI:10.1175/BAMS-D-16-0226.1.

Dumont, M., Arnaud, L., Picard, G., Libois, Q., Lejeune, Y., Nabat, P., Voisin, D., and Morin, S. (2017) In situ continuous visible and near-infrared spectroscopy of an alpine snowpack, The Cryosphere, 11, 1091-1110, DOI:10.5194/tc-11-1091-2017.

Richon, C., Dutay, J.-C., Dulac, F., Wang, R., Balkanski, Y., Nabat, P., Aumont, O., Desboeufs, K., Laurent, B., Guieu, C., Raimbault, P., Beuvier, J. (2017) Modeling the impacts of atmospheric deposition of nitrogen and desert dust–derived phosphorus on nutrients and biological budgets of the Mediterranean Sea, Progress in Oceanography, published on-line, DOI:10.1016/j.pocean.2017.04.009


2016

Ruti, P. M., 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., Dell’Aquila, A., 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., Raikovic, B., Ramage, K., Sevault, F., Sannino, G., Struglia, M. V., Sanna, A., Torma, C. and Vervatis, V. (2016) MED-CORDEX initiative for Mediterranean Climate studies, BAMS, 97(7), 1187-1208, DOI:10.1175/BAMS-D-14-00176.1.

Somot, S., Houpert, L., Sevault, F., Testor, P., Bosse, A., Taupier-Letage, I., Bouin, M.-N., Waldman, R., Cassou, C., Sanchez-Gomez, E., Durrieu de Madron, X., Adloff, F., Nabat, P. and Herrmann, M. (2016) Characterizing, modelling and understanding the climate variability of the deep water formation in the North-Western Mediterranean Sea, Climate Dynamics, published on-line, DOI:10.1007/s00382-016-3295-0

Nabat, P., Somot, S., Mallet, M. (2016), Les aérosols, composants essentiels du système climatique régional : illustrations pour le climat méditerranéen (prix Prud’homme 2015) La Météorologie, 94, août 2016, 19-26, DOI:10.4267/2042/60701

Mallet, M., Dulac, F., Formenti, P., Nabat, P., Sciare, J., Roberts, G., Pelon, J., Ancellet, G., Tanré, D., Parol, F., Denjean, C., Brogniez, G., di Sarra, A., Alados-Arboledas, L., Arndt, J., Auriol, F., Blarel, L., Bourrianne, T., Chazette, P., Chevaillier, S., Claeys, M., D’Anna, B., Derimian, Y., Desboeufs, K., Di Iorio, T., Doussin, J.-F., Durand, P., Féron, A., Freney, E., Gaimoz, C., Goloub, P., Gómez-Amo, J. L., Granados-Muñoz, M. J., Grand, N., Hamonou, E., Jankowiak, I., Jeannot, M., Léon, J.-F., Maillé, M., Mailler, S., Meloni, D., Menut, L., Momboisse, G., Nicolas, J., Podvin, T., Pont, V., Rea, G., Renard, J.-B., Roblou, L., Schepanski, K., Schwarzenboeck, A., Sellegri, K., Sicard, M., Solmon, F., Somot, S., Torres, B, Totems, J., Triquet, S., Verdier, N., Verwaerde, C., Waquet, F., Wenger, J., and Zapf, P. : (2016), Overview of the Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment/Aerosol Direct Radiative Forcing on the Mediterranean Climate (ChArMEx/ADRIMED) summer 2013 campaign, Atm. Chem. Phys., 16, 455-504, DOI:10.5194/acp-16-455-2016.

Basart, S., Dulac, F., Baldasano, J.M., Nabat, P., Mallet, M., Solmon, F., Laurent, B., Vincent, J., Menut, L., El Amraoui, L., Sic, B., Chaboureau, J.-P., Léon, J.-F., Schepanski, K., Renard, J.-B., Ravetta, F., Pelon, J., Di Biagio, C., Formenti, P., Chiapello, I., Roujean, J.-L., Ceamanos, X., Carrer, D., Sicard, M., Delbarre, H., Roberts, G., Junkermann, W. and Attié, J.-L. (2016). Air Pollution Modeling and its Application XXIV, chapter Extensive Comparison Between a Set of European Dust Regional Models and Observations in the Western Mediterranean for the Summer 2012 Pre-ChArMEx/TRAQA Campaign, Springer International Publishing, Ed. D. G. Steyn and N. Chaumerliac, pages 79-83, DOI:10.1007/978-3-319-24478-5_13.

Nabat, P., Kiki, Somot, S., Mallet, M. and Michou, M. (2016). Air Pollution Modeling and its Application XXIV, chapter Impact of Aerosols in Regional Climate Projections Over the Mediterranean Area, Springer International Publishing, Ed. D. G. Steyn and N. Chaumerliac, pages 73-78, DOI:10.1007/978-3-319-24478-5_12.

Nabat, P., Somot, S., Mallet, M., Sevault, F., and Michou, M. (2016). Air Pollution Modeling and its Application XXIV, chapter Aerosol Variability and Weather Regimes over the Mediterranean Region, Springer International Publishing, Ed. D. G. Steyn and N. Chaumerliac, pages 73-78, DOI:10.1007/978-3-319-24478-5_15.


2015

Mallet, M., Dulac, F., Nabat, P., Formenti, P., Sciare, J., Roberts, G., Denjean, C., Pelon, J., Tanré, D., Parol, F., Ancellet, G., Auriol, F., Blarel, L., Bourrianne, T., Brogniez, G., Chazette, P., Chevaillier, S., Claeys, M., Colomb, A., D’Anna, B., Derimian, Y., Desboeufs, K., Doussin, J.-F., Durand, P., Féron, A., Ferré, H., Fleury, L., Freney, E., Goloub, P., Grand, N., Hamonou, É., Jankowiak, I., Jeannot, M., Lambert, D., Léon, J.-F., Mailler, S., Menut, L., Momboisse, G., Nicolas, J., Podvin, T., Pont, V., Rea, G., Renard, J.-B., Roblou, L., Schwarzenboeck, A., Sellegri, K., Sicard, M., Solmon, F., Somot, S., Torres, B., Totems, J., Triquet, S., Verdier, N., Verwaerde, C., Vignelles, D. (2015), Interactions aérosols-rayonnement-climat en région méditerranéenne : Impact de l’effet radiatif direct sur le cycle de l’eau, La Météorologie, 91, novembre 2015, DOI:10.4267/2042/57860.

Nabat, P., Somot, S., Mallet, M., Michou, M., Sevault, F., Driouech F., Meloni, D., Di Sarra, A., Di Biagio, C., Formenti, P., Sicard, M., Léon, J.-F. and Bouin, M.-N. (2015), Dust aerosol radiative effects during summer 2012 simulated with a coupled regional aerosol-atmosphere-ocean model over the Mediterranean region, Atm. Chem. Phys., 15, 3303-3326, DOI:10.5194/acp-15-3303-2015.

Michou, M., Nabat, P., and Saint-Martin, D. (2015), Development and basic evaluation of a prognostic aerosol scheme (v1) in the CNRM Climate Model CNRM-CM6, Geosci. Model Dev., 8, 501-531, DOI:10.5194/gmd-8-501-2015.

Nabat, P., Somot, S., Mallet, M., Sevault, F., Chiacchio, M. and Wild, M. (2015), Direct and semi-direct aerosol radiative effect on the Mediterranean climate variability using a coupled Regional Climate System Model Climate dynamics, 44, 1127-1155, DOI:10.1007/s00382-014-2205-6


2014

Nabat, P., Somot, S., Mallet, M., Sanchez-Lorenzo, A. and Wild, M. (2014), Contribution of anthropogenic sulfate aerosols to the changing Euro-Mediterranean climate since 1980, Geophys. Res. Lett., 41, 5605-5611, DOI:10.1002/2014GL060798.

Sevault, F., Somot, S., Alias, A., Dubois, C., Lebeaupin-Brossier, C., Nabat, P., Adloff, A., Déqué, M. and Decharme, B, A fully-coupled Mediterranean Regional Climate System Model : design and evaluation of the ocean component for the 1980-2012 period, Tellus, 66, 23967, DOI:10.3402/tellusa.v66.23967.


2013

Nabat, P., Somot S., Mallet M., Chiapello I., Morcrette J.-J., Solmon F., Szopa S., Dulac F., Collins W., Ghan S., Horowitz L.W., Lamarque J.F., Lee Y. H., Naik V., Nagashima T., Shindell, D., and Skeie R. (2013), A 4-D climatology (1979–2009) of the monthly tropospheric aerosol optical depth distribution over the Mediterranean region from a comparative evaluation and blending of remote sensing and model products Atm. Meas. Tech., 6, 1287-1314, DOI:10.5194/amt-6-1287-2013

Mallet, M., Dubovik, O., Nabat, P., Dulac, F., Kahn, R., Sciare, J., Paronis, D., and Léon, J. F. (2013), Absorption properties of Mediterranean aerosols obtained from multi-year ground-based remote sensing observations Atm. Chem. Phys., 13, 9195-9210, DOI:10.5194/acp-13-9195-2013


2012

Nabat, P., Solmon F., Mallet M., Kok J.F., Somot S (2012), Dust emission size distribution impact on aerosol budget and radiative forcing over the Mediterranean region : a regional climate model approach Atm. Chem. Phys., 12, 10545-10567, DOI:10.5194/acp-12-10545-2012

Nabat, P. (2012), Modélisation des aérosols sur la région méditerranéenne La Météorologie, 8ème série, 76, février 2012, DOI:10.4267/2042/47243


Note technique

Sevault, F., Somot, S., Alias, A., Dubois, C., Lebeaupin-Brossier, C., Nabat, P., Adloff, A. and Déqué, M. (2013), A numerical simulation of the 1980-2011 ERA-Interim period for the Mediterranean with the regional climate system model CNRM-RCSM4 Note de centre du CNRM, n°31, septembre 2013.


Ouvrages scientifiques

Thiébault, S. et Moatti, J. P. (2016) The Mediterranean Region Under Climate Change – a scientific update IRD Editions, pdf version.


 Encadrement


Thèses

- Thomas Drugé (2016-2019) : Contribution des aérosols aux scénarios climatiques en Méditerranée pour le XXIème siècle à l’échelle régionale. (co-encadrement S. Somot, M. Mallet)


Master 2

- Kiki (2015) : Evolution future des aérosols et de leurs effets sur le climat en région méditerranéenne. (co-encadrement S. Somot).


Master 1

- Anaïs Culot et Emilie Bruhier (2013) : Etude des intrusions de poussières désertiques sur le bassin méditerranéen pendant la campagne TRAQA de l’été 2012. (co-encadrement S. Somot).


 Thèse

Interactions aérosols-rayonnement-nuages et variabilité climatique en Méditerranée - approche par la modélisation régionale couplée

  • Thèse présentée et soutenue publiquement le 9 octobre 2014 au CNRM.
  • Directeurs de thèse : Michel Déque, Samuel Somot et Marc Mallet.
  • Prix Léopold Escande 2014.
  • Prix Picot de Lapeyrouse 2015.
  • Prix André Prud’homme 2015.

Télécharger le mémoire de thèse


Résumé

Le bassin méditerranéen est sujet à de nombreuses sources d’aérosols présentant une variabilité spatio-temporelle élevée. Ces aérosols interagissent de manière directe avec les rayonnements solaire et thermique, et de manière indirecte avec les nuages et la dynamique atmosphérique. Ils peuvent donc avoir un impact important sur le climat de cette région. Ce travail de thèse, à la frontière entre les projets HyMeX et ChArMEx, considère une approche par la modélisation régionale couplée pour répondre aux questions des interactions aérosols-rayonnement-nuages par rapport à la variabilité climatique de la région méditerranéenne.
Afin de mieux caractériser les aérosols méditerranéens, une nouvelle climatologie mensuelle et interannuelle d’épaisseur optique a été développée à partir d’une combinaison de produits satellites et de modèles. Ce jeu de données, disponible pour tous les modèles régionaux de climat en Méditerranée, a été mis au point dans le but d’obtenir la meilleure estimation possible du contenu atmosphérique en aérosols pour les cinq types considérés (sulfates, carbones suies et organiques, poussières désertiques et sels marins). Des ensembles de simulations réalisées sur la période 2003-2009 avec et sans aérosols montrent un impact majeur sur le climat régional. Cet impact se caractérise par un forçage radiatif négatif en surface (dû à la diffusion et l’absorption du rayonnement solaire incident), par un refroidissement induit en surface à la fois sur mer et sur terre, par une diminution moyenne des précipitations ainsi que par des changements de nébulosité. Le cycle saisonnier et les structures spatiales du climat méditerranéen sont ainsi modifiés. Le rôle essentiel de la température de surface de la mer Méditerranée dans la réponse du climat aux aérosols est mis en évidence, et permet de comprendre les modifications induites des flux air-mer (notamment la diminution de la perte en chaleur latente) et la mise en place de certaines rétroactions. La convection océanique en mer Méditerranée est également renforcée par la présence d’aérosols. En outre, on démontre que la diminution des aérosols anthropiques observée depuis plus de trente ans a contribué significativement aux tendances climatiques de rayonnement et de température observées en Europe et en Méditerranée.
D’autre part, un schéma interactif d’aérosols a été mis en place dans le modèle atmosphérique ALADIN-Climat afin de pouvoir comprendre les processus liés aux aérosols à l’échelle quotidienne. On montre ici la capacité de ce schéma de simuler de manière réaliste les aérosols présents en Méditerranée, notamment dans le cas des intrusions de poussières désertiques observées pendant la campagne de mesures ChArMEx/TRAQA. Un exercice d’intercomparaison avec d’autres modèles intégrant les aérosols désertiques confirme la performance du nouveau schéma. De plus, utiliser un schéma prognostique d’aérosols au lieu d’une climatologie mensuelle permet de mieux reproduire les variations quotidiennes et en particulier les extrêmes de rayonnement et de température en surface. Cela induit aussi une modification du climat moyen, dans la mesure où les variations des aérosols et de leurs effets dépendent des régimes de temps et de la nébulosité.
Cette thèse conclut ainsi à la nécessité pour les systèmes climatiques de modélisation régionale en Méditerranée de bien prendre en compte les effets radiatifs des aérosols et leur variabilité spatio-temporelle. Les impacts de ces effets radiatifs sur de nombreux paramètres (rayonnement, température, humidité, flux air-mer, circulation océanique, etc.) sont en effet démontrés à différentes échelles d’espace et de temps (variabilité quotidienne, cycle saisonnier, tendances climatiques, extrêmes, structures spatiales).


Mots-clés

Aérosols - Méditerranée - Climat - Rayonnement - Modélisation régionale


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