Modelisation et observation de l'impact radiatif de l'aerosol mineral en presence de nuages sur l'atlantique tropical oriental : role des sulfates et des particules carbonees

• Auteur / Autrice : FREDERIC PRADELLE
• Direction : Guy Cautenet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Chaque annee, plus de 200 mt de poussieres minerales sahariennes sont expulsees sur l'atlantique tropical oriental. Ces particules d'aerosols, au cours de leur transport, vont pouvoir interagir avec les nombreux nuages presents au-dessus de l'ocean. Ce travail tente de mettre en evidence ces interactions et de quantifier l'impact radiatif de ces particules en presence de nuages. Une etude climatologique a permis de determiner la position relative de la couverture nuageuse moyenne et des panaches de particules minerales sur l'ocean. En ete, les particules sont transportees en altitude, au-dessus de la couche des alizes ou se forment les nuages. Des simulations radiatives montrent qu'en cette saison, les particules minerales absorbent une fraction du rayonnement solaire (effet radiatif direct) et induisent une diminution de l'albedo du systeme ocean/nuages/atmosphere de l'ordre de 15%, ce qui se traduit par un forcage radiatif positif sur la colonne. En hiver, les nuages et les panaches de particules se situent generalement a la meme altitude, dans les basses couches des alizes. L'aerosol mineral, initialement tres peu soluble, est altere au cours de son transport et acquiere une fraction soluble qui devrait lui permettre d'agir comme noyau de condensation. Des simulations microphysiques revelent que ces particules minerales, en raison de leur taille importante, devraient provoquer une diminution de l'albedo des nuages (effet radiatif indirect). Cet effet, renforce par la presence en altitude de particules carbonees emises par les feux de brousse africains, devrait conduire en hiver a une diminution de l'albedo du systeme comprise entre 5% et 15%, et encore une fois a un rechauffement de la colonne. Enfin, une etude basee sur le traitement statistique de 6 annees de donnees meteosat nous a permis de valider partiellement ces resultats et de mettre en evidence l'impact radiatif des particules minerales sur le systeme au-dessus de l'atlantique tropical oriental.