CR Réunion Climaviation - Faisabilité Voies Températures sur IPRAL pour assister le projet Climaviation dans l'étude des contrails
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###### tags: `Climaviation` `Cirrus` `Contrails` `IPRAL` `Temeratures`

:::info
- **Location:** COnference Room Observatoire SIRTA
- **Date:** Mar 31, 2022 2:00 PM (CET)
- **ODJ**
1. Rappel du contexte `10min`
> [name=JCD]
2. Présentation d'IPRAL
> [name=CP]
4. Discussion sur les contraintes et besoins pour réaliser des mesures de températures et humidité et les solutions techniques existantes `60min`
5. Discussion sur les possibilités d'implémenter ces voies sur le système IPRAL `60min`
- **Participants:**
> [name=Jean Charles Dupont] (JCD)
> [name=Christophe Pietras] (CP)
> [name=Agnes Dolfi-Bouteyre] (ADB)
> [name=Julien Lahyani] (JL)
> [name=Nicolas Cezard] (NC) en visio
> [name=Florian Lapouge] (FL)
> [name=Patricia Delville] (PD)
> [name=Dimitri Edouart] (DE)
> [name=Fabien Gibert] (FG)
- **Contact:** CP <[e-mail]>
- **Host:** CP
- **Reference:**

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## Rappel du contexte

- JCD présente le contexte du projet Climaviation
- Etude des processus de formation des contrails
- Financé par la DGAC pour 5 ans. Déja 1 an.
- Etude des contrails par différentes techniques: satellites etc...
- Le SIRTA a des caméra d'observation des contrails
- Intéressant d'avoir en simultanée des profils humidités et température pour comprendre les processus de formation
- Si possibilité d'augmenter les mesures Lidar avec IPRAL pour avoir la température, il faudra trouver un budget complémentaire. Ce n'est pas inclus dans le projet Climaviation

:dart: Objectif
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- Définir une solution technique et la faisabilité d'implémenter des voies température sur le système IPRAL

:books: CR
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### Présentation d'IPRAL - CP
- Spécifications: optiques, acquisitions, nombre de voies
- faisceau de 10mm puis expandeur x4.5 donc faiscau de 4.5cm, champs du far range de 1mrad et de 1.6mrad pour le near range
- voie vapeur d'eau 408nm sur boitier Far range (overlap 2-2.5kms)
- voie 355nm polarisée et 408nm sur Far range
- nombres de voies plus limités sur le near range par choix stratégique te budgétaire
- IPRAL est un système opérationnel avec un choix de reǵlages de sorte de minimiser les modifications
- Choix des acquisitions jusque 60 km (fond de ciel entre 30 et 60). Résolution verticale de 15m (moyenne des deux mesures à 7.5m par Licel automatiquement). Cela pour minimiser le nombres de points et la taille des fichiers et normaliser les fichiers brutes pour faciliter les traitements automatiques.
- Status d'IPRAL dans le nouveau bâtiment

### contraintes et besoins

- Il faut absolument une voie élastique 355nm
- Il faut une voie humidité (408nm)
- Pour restituer un profil de température, il faut deux voies rotationnelles RR1 (354.15) RR2(353.3)
- La solution idéale est d'utiliser la technique en cascade mais elle est contraignante à cause des angles sur les optiques et IPRAL n'est pas désigné pour le faire
- Les filtres pour les voeis températures coûtent très chers car il faut rejeter les longueurs d'onde élastiques et sélectionner des longeurs d'onde proches de l'élastique donc des filtres très sélectifs.
- CP mentione les traitements automatiques appliqués avec les données IPRAL en particulier les traitements SCC (ACTRIS). CP précise que les mesures raman ne sont pas faite de jour (du moins entre 10h et 19h) car les traitements montre des faibles restitutions. Est ce le design d'IPRAL ou un problème dans les données ou le moyennage trop limité?
- FG ne comprends pas pourquoi avec ce système on ne puisse pas faire du raman de jour. Il propose que Dimitri regarde les données d'IPRAL et nous fasse un retour.
- DE et FG présente le dispositif IPRAL pour décrire ce qu'il faut pour mesurer les voies RR1 et RR2. Il faut partir du signal élastique (le mesurer) puis sélectionner les deux voeis RR1 et RR2 par filtre interférentiel:
- FG relève que si on veut étudier les processus de condensation il faut effectuer des mesures d’humidité relative et donc de température en colocation avec la mesure de vapeur d’eau à 407 nm.. Donc pour IPRAL, cela correspond aux mesures Far Range.
- CP mentionne que le full overlap en far range est de l'ordre de 2kms. --> cela ne pose pas de problème puisque l'on observe les contrails en altitude

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|:--:|
| <b>Dispositif en cascade voies temperatures Terra</b>|

- Il faut regarder l'option par séparatrice puisqu'IPRAL est désigné comme ça. Voir le concept de Paolo Di Girolamo.
- FG mentionne que pour voir la faisabilité de cette intégration des voies températures, il faudrait les tracé de rayons et les plans mécaniques du WSU far Range. Or le design est de Raymetrics. Le SIRTA a des plans (voir ci-dessous) mais n'a pas le design précis qui relève de la conception de Raymetrics.
- CP a retrouvé des documents néanmoins avec la dimension de certaines optiques mais il faut voir si c'est suffisant pour faire une étude permettant le choix des specs pour les voies additionnelles de température.
- CP présente le dispositif du boitier optique Far Range d'IPRAL:

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|:--:|
| <b>Dispositif IPRAL Far Range</b>|
- FG confirme qu'avec le design IPRAL, il faut regarder comment intégrer des séparatrices après le beam splitter de la voie 355nm mais avant le PBS de polarisation. QUestion: est ce que la polarisation est random dans le ramn. NC confirme qu'il peut y avoir une polarisation.
- La difficulté est plutôt le boitier far range qui est bien rempli déjà.
il est noté qu'intégrer les voies températures sera compliqué et nécessitera de modifier le WSU pour ajouter une annexe.
A moins que l'on puisse faire sortir les voies par le haut comme c'est fait avec la voie 607nm ou le système Licel boresite. On pourrait utiliser cette sortie mais cela reste néanmoins compliqué.

- Pour information le design du boitier basse couche moins rempli. Quel serait la difficulté d'ajouter une voie 408nm et les deux voeis températures?

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|:--:|
| <b>Dispositif IPRAL Near Range</b>|

- Une question est quel est le coût de la modification d'IPRAL par rapport à effectuer des lacher de ballons pour avoir les température et humidité relative?

:closed_book: Tasks
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- CP envoie rapidement des fichiers IPRAL dans les canaux 387nm et 408nm quand les acquisitions taient bonnes (voir la date ou Juan Antonio a restitué des profils vapeur d'eau)

- DE va expertiser les fichiers IPRAL dans le 387nm de jour et de nuit et dans le 408 pour évaluer les performances et voir si l'intégration des deux mesures RR1 et RR2à partir du 355nm est possible

- CP va échanger avec GG de Raymetrics fin avril pour discuter des possibilités d'intégrer les voies RR1 et RR2 dans le boitier Far Range ou Near Range si on ajoute une voie 408nm

- Reprendre contact pour affiner la solution technique et estimer le coût