Impact des aérosols anthropiques sur le climat présent et futur

Impact of anthropogenic aerosols on present and future climate

• Auteur / Autrice : Céline Déandreis
• Direction : Pascale Delecluse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science du climat et de l'environnement
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Physique et chimie de l'atmosphère

Aérosols anthropiques

Changement climatique

Interactions aérosols-climat

Modèle LMDZ-INCA

Effet radiatif direct

1er effet radiatif indirect

Projections futures

Résumé

Les aérosols perturbent l’équilibre radiatif de la Terre via leurs effets directs (diffusion et absorption du rayonnement solaire) et leurs effets indirects (interaction avec les nuages). Il est aujourd’hui reconnu que le rôle des aérosols anthropiques sur l’évolution du climat est significatif par rapport aux gaz à effet de serre. Malgré l’intensification des études sur ce sujet, l’estimation du forçage radiatif des aérosols anthropiques et l’estimation de leur impact sur les variables physiques sont encore très incertaines. Des causes majeures d’incertitudes proviennent de notre mauvaise connaissance des sources d’émissions des aérosols mais aussi de leurs processus de formation, de transformation et de dépôt. De plus les modèles que nous utilisons pour étudier le changement climatique ont des échelles de temps et d’espace qui ne sont pas adaptées à la représentation des processus dans lesquels les aérosols interviennent. Aux incertitudes liées à la paramétrisation des aérosols s’ajoutent celles liées à la représentation des processus physiques et dynamiques tels que transport, cycle hydrologique et bilan radiatif. Projeter le rôle des aérosols dans l’évolution du climat futur nécessite donc de réduire l’ensemble de ces sources d’incertitudes. Dans cette étude je montre l’intérêt de simuler interactivement le cycle des aérosols dans les modèles de climat afin de mieux estimer leur effet radiatif. En particulier j’estime que le couplage de LMDZ au module de chimie INCA entraîne une modification de 60% du flux net au sommet de l’atmosphère pour la période actuelle. Je montre aussi que la représentation des émissions est une source majeure d’incertitudes en ce qui concerne les projections de l’effet radiatif des aérosols pour le moyen terme. J’évalue une différence d’environ 40% sur le forçage radiatif simulé en utilisant deux inventaires d’émissions futures différents. Ces deux inventaires correspondent à une limite haute et à une limite basse en terme d’émissions d’aérosols carbonés à l’horizon 2050.