Lidars à rétrodiffusion Rayleigh-Mie et Raman mobiles pour l’étude des cycles couplés des aérosols et de la vapeur d’eau

Rayleigh-Mie and Raman backscatter mobile lidars for the study of the cycles of aerosols and water vapor

• Auteur / Autrice : Philippe Royer
• Direction : Patrick Chazette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique de l'atmosphère et télédétection
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rétrodiffusion

Aérosols

Lidar

Mots clés libres

Lidar Rayleigh-Mie

Lidar Raman

Résumé

Les travaux présentés ici visent à améliorer la compréhension des impacts des aérosols sur le climat et la qualité de l’air et des interactions entre les aérosols et la vapeur d’eau. Pour répondre à ces enjeux scientifiques, de nouveaux moyens de télédétection active par lidar ont été développés, qui permettent la mesure des propriétés optiques des aérosols et du rapport de mélange en vapeur d’eau dans la basse et moyenne troposphère. Les études sur les propriétés optiques des aérosols ont été menées à partir du lidar à rétrodiffusion Rayleigh-Mie développé initialement par le LSCE et du lidar Raman-N2 développé dans le cadre de cette thèse en collaboration avec la société Leosphère. Elles ont permis de mieux caractériser les aérosols de pollution lors de la campagne été du programme MEGAPOLI (juillet 2009), les poussières désertiques lors de la campagne intensive du programme FENNEC (juin 2011), les feux de biomasse et les sels de mer lors des campagnes MACAMOZ (avril-mai 2009) et KAMASUTRA (août-septembre 2009) à bord du Marion Dufresne et les aérosols volcaniques émis lors de l’éruption de l’Eyjafjallajökull (avril-mai 2010). Une estimation des concentrations massiques en particules a pu être réalisée dans le panache de pollution parisien à partir des mesures de la campagne MEGAPOLI et dans le panache de cendres volcaniques de l’Eyjafjallajöjull grâce aux mesures au sol et aéroportées. Ces résultats montrent l’intérêt d’un réseau de lidars dans le domaine de la qualité de l’air pour l’amélioration des prévisions des modèles de chimie-transport par assimilation des profils de concentrations massiques. Le développement d’un lidar Raman vapeur d’eau, permettant la mesure du rapport de mélange en vapeur, ouvre également de nouvelles perspectives sur l’étude des interactions entre les aérosols et l’eau et en particulier sur l’hygroscopicité des aérosols.