Contribution des observations ChArMEx en Méditerranée à l’analyse des produits avancés aérosols POLDER-3/PARASOL

Contribution of ChArMEx observations in the Mediterranean region to the analysis of POLDER-3/PARASOL advanced aerosol products

• Auteur / Autrice : Lydie Mbemba Kabuiku
• Direction : Paola Formenti, Isabelle Chiapello
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie. Chmie de la pollution et physique de l'atmosphère
• Date : Soutenance le 06/10/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'environnement d'Île-de-France (Paris ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (Créteil ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Patrice Coll
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paola Formenti, Isabelle Chiapello, Alcide Di Sarra, Jean-Pierre Chaboureau, Marc Mallet, Véronique Riffault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alcide Di Sarra, Jean-Pierre Chaboureau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Poussière

Air -- Qualité

Capteurs optiques

Télédétection

Pollution atmosphérique

Satellites artificiels en télédétection

Méditerranée (région)

Aérosols atmosphériques

Mots clés libres

Aérosols

Méditerranée

POLDER-3/PARASOL

ChArMEx

Satellite

In situ

Télédétection

Validation

Poussières

Pollution

Aerosols

Mediterranean

POLDER-3/PARASOL

ChArMEx

Satellite

In situ

Remote sensing

Validation

Dust

Pollution

Résumé

Par diffusion et absorption des rayonnements solaire et terrestre, et en modifiant les propriétés des nuages, les aérosols atmosphériques exercent un forçage direct et indirect sur le climat encore difficile à estimer dans le présent et à prédire pour le futur. Ces considérations s’appliquent au bassin méditerranéen, l’une des régions du globe climatiquement sensible, où on trouve de fortes concentrations en aérosols issus de sources diverses, naturelles (aérosols marins, poussières sahariennes) et anthropiques (industrie, transport, feux intentionnels). Dans ce contexte, les observations satellitaires sont incontournables pour décrire la distribution spatiale et l’évolution temporelle à long terme des concentrations et propriétés des aérosols, et en déterminer les impacts. En particulier, l’instrument POLDER-3/PARASOL (2005-2013) est un capteur polarisé, multi-spectral/directionnel qui permet d’accéder à différentes propriétés optiques des aérosols, notamment au-dessus des océans, avec une distinction entre les composantes fines, grossières sphériques/non-sphériques des aérosols. Dans ce cadre, ma thèse a porté sur la validation poussée des produits aérosols mesurées par POLDER (notamment des épaisseurs optiques des fractions grossières sphériques/non-sphériques non validées à ce jour), avec les observations de télédétection et in situ des propriétés optiques et physico-chimiques, obtenues grâce aux campagnes du projet ChArMEx en Méditerranée (étés 2012-2013), afin d’évaluer leurs potentiels à caractériser et quantifier les aérosols dans la région. Cette validation permet de dresser une cartographie régionale des aérosols et analyser leur distribution spatiale et temporelle avec une distinction sur leur taille et leur forme

By scattering and absorbing solar and terrestrial radiations, and by modifying the properties of clouds, atmospheric aerosols have a direct and indirect radiative forcing on the climate that is still difficult to estimate and to predict. These considerations apply to the Mediterranean basin, one of the major climatic hot-spot of the globe, where there are high concentrations of aerosols from various natural (marine aerosols, Saharan dust) and anthropogenic (industry, transport, intentional fires) sources. In this context, satellite observations are essential to describe the spatial distribution and long-term temporal evolution of aerosol concentrations and properties, and to determine their impacts. In particular, POLDER-3 / PARASOL spatial instrument (2005-2013) is a polarized, multi-spectral/directional sensor that allows access to different optical properties of aerosols, especially over oceans, with a distinction between fine and coarse spherical / non-spherical aerosol components. In this framework, my thesis focused on the thorough validation of aerosol products measured by POLDER (notably the aerosol optical depth of the coarse spherical/non-spherical fractions not evaluated at the time of this work), with remote sensing and in situ observations of optical and physic-chemical properties obtained from ChArMEx project in the Mediterranean basin (summers 2012-2013) to assess their potential to characterize and quantify aerosols in this region. Thanks to this validation, it is possible to map and to analyze aerosol spatial and temporal distribution with a distinction on their size and their shape