24/11/2014 - Caractérisation des aérosols par télédétection LIDAR Raman

Menéame

Les préoccupations suscitées par la tendance alarmante à l’évolution du climat sur Terre continuent de mobiliser la communauté scientifique depuis longtemps et le plus grand facteur de cet effort collectif est le travail accompli par les Groupes de travail du GIEC (Intergovernmental Panel on Climate Change, Groupe intergouvernemental sur l’évolution du climat) depuis sa création en 1988.

Au cours de ces dernières années, les progrès dans la connaissance des processus liés aux changements climatiques ont été très importants, mais il subsiste encore des lacunes considérables sur lesquelles il faut approfondir encore davantage. En tenant compte des résultats obtenus V. Rapport du GIEC (2013), l’une des principales sources d’incertitude des résultats des modèles de prévision climatique reste le rôle que les aérosols (particules atmosphériques) et les nuages jouent dans le bilan énergétique terrestre, (interactions aérosol-nuage appelées: Cloud adjustments due to aérosols) dont l’incidence sur les estimations du forçage radiatif global conditionne les prévisions de l’évolution du climat.

Technique Lidar

À cet égard, la connaissance des propriétés optiques et microphysiques de l’aérosol enregistrées à différents niveaux d’humidité est déterminante pour estimer le forçage radiatif de l’évaporateur et comprendre son rôle dans la formation de nuages.

La technique LIDAR (Light Detection And Ranging, Détection et Portée de la Lumière) Raman a permis de décrire les variables mentionnées dans les événements de croissance hygroscopique de l’aérosol grâce à la capacité de cette technique à échantillonner les régions atmosphériques où se produisent de tels processus et à leur caractère non perturbateur du milieu échantillonné. Cette technique utilise le rayonnement laser pour explorer l’atmosphère et détecter ses constituants atmosphériques (gaz et aérosols atmosphériques). Ainsi, l’instrument LIDAR exploité de surface déclenche les impulsions laser verticalement afin d’analyser ensuite la fraction de rayonnement retourné élastiquement ou inélastiquement par les gaz et aérosols de l’atmosphère pour détecter la distribution spatiale de ceux-ci, connaître certaines propriétés optiques et microphysiques de l’aérosol atmosphérique, et estimer simultanément la répartition verticale de la teneur en vapeur d’eau dans l’atmosphère.

Photo de nuit. Station LIDAR Madrid-CIEMAT (Source: Ciemat)

Les travaux de recherche ont permis d’identifier et de caractériser de manière satisfaisante une bonne partie des propriétés optiques et microphysiques de l’aérosol atmosphérique lors de processus de croissance hygroscopique dans deux stations lidar appartenant à la réseau EARLINET (European Aerosol Research Lidar Network, Réseau européen de recherche sur l’aérosol par la technologie LIDAR), Madrid et Cabauw (Pays-Bas). Toutefois, le nombre d’observations de ces événements est limité, car il faut un certain nombre de conditions particulières, telles que: un bon mélange de l’atmosphère explorée et une composition de l’aérosol présentant un degré d’affinité par la vapeur d’eau élevée.

Conclusions

En conclusion et en ce qui concerne la station lidar de Madrid, l’aérosol atmosphérique prélevé a montré un comportement hygroscopique relativement faible et le phénomène commenté n’a pu être observé que lorsque se produit l’entrée de masses d’air provenant de l’océan atlantique qui advectent un aérosol de type marin, qui est très hygrocoscopique.

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CIEMAT

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