Modélisation régionale et télédétection spatiale des propriétés d'absorption des aérosols de feux de biomasse dans la région de l'Atlantique Sud-Est

Modélisation régionale et télédétection spatiale des propriétés d'absorption des aérosols de feux de biomasse dans la région de l'Atlantique Sud-Est PDF Author: Alexandre Siméon
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Languages : fr
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L'absorption des aérosols est une propriété clé pour évaluer les impacts radiatifs des aérosols, tant directs que sur les propriétés des nuages, sur le climat à l'échelle régionale. Des études récentes ont montré que certains composés d'aérosols organiques (OC), appelés « carbone brun » (BrOC), émis principalement par la combustion de biomasse, peuvent absorber de manière significative le rayonnement solaire dans le spectre ultraviolet-visible-proche infrarouge. L'objectif principal de ce travail est d'améliorer la représentation des propriétés d'absorption des aérosols dans les modèles de climat régionaux. Nous nous concentrons sur les panaches de particules de feux de biomasse transportés au-dessus des nuages dans la région de l'Atlantique Sud-Est, au large de la côte ouest de l'Afrique. C'est une région présentée comme un laboratoire naturel pour mieux comprendre la complexité des interactions aérosol-nuage. La méthodologie repose sur des simulations numériques régionales d'aérosols à partir du modèle couplé météorologie-chimie WRF-Chem, combinées à un inventaire détaillé des émissions de feux de biomasse et à différents ensembles d'observations innovants de télédétection des aérosols, à la fois par ciel clair et nuageux à partir du capteur spatial POLDER-3/PARASOL. La littérature actuelle indique que le carbone brun absorbe plus efficacement le rayonnement UV-bleu que le carbone suie pur (BC). L'idée est d'exploiter cette spécificité en comparant la dépendance spectrale de l'albédo de simple diffusion issue des observations POLDER-3 dans la gamme de longueurs d'onde 443-1 020 nm avec celle simulée pour différentes proportions de BC, OC et BrOC. Ces tests de sensibilité reposent sur deux principales contraintes : le maintien d'une épaisseur optique aérosol par ciel dégagé/au-dessus des nuages et d'un rapport de masse (BC sur OC) réalistes. Des expériences de modélisation sont présentées et discutées afin de fournir de nouvelles estimations de la teneur en carbone suie, carbone organique et carbone brun dans les panaches d'aérosols de feux de biomasse africains transportés dans la région de l'Atlantique Sud-Est.

Modélisation régionale et télédétection spatiale des propriétés d'absorption des aérosols de feux de biomasse dans la région de l'Atlantique Sud-Est

Modélisation régionale et télédétection spatiale des propriétés d'absorption des aérosols de feux de biomasse dans la région de l'Atlantique Sud-Est PDF Author: Alexandre Siméon
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L'absorption des aérosols est une propriété clé pour évaluer les impacts radiatifs des aérosols, tant directs que sur les propriétés des nuages, sur le climat à l'échelle régionale. Des études récentes ont montré que certains composés d'aérosols organiques (OC), appelés « carbone brun » (BrOC), émis principalement par la combustion de biomasse, peuvent absorber de manière significative le rayonnement solaire dans le spectre ultraviolet-visible-proche infrarouge. L'objectif principal de ce travail est d'améliorer la représentation des propriétés d'absorption des aérosols dans les modèles de climat régionaux. Nous nous concentrons sur les panaches de particules de feux de biomasse transportés au-dessus des nuages dans la région de l'Atlantique Sud-Est, au large de la côte ouest de l'Afrique. C'est une région présentée comme un laboratoire naturel pour mieux comprendre la complexité des interactions aérosol-nuage. La méthodologie repose sur des simulations numériques régionales d'aérosols à partir du modèle couplé météorologie-chimie WRF-Chem, combinées à un inventaire détaillé des émissions de feux de biomasse et à différents ensembles d'observations innovants de télédétection des aérosols, à la fois par ciel clair et nuageux à partir du capteur spatial POLDER-3/PARASOL. La littérature actuelle indique que le carbone brun absorbe plus efficacement le rayonnement UV-bleu que le carbone suie pur (BC). L'idée est d'exploiter cette spécificité en comparant la dépendance spectrale de l'albédo de simple diffusion issue des observations POLDER-3 dans la gamme de longueurs d'onde 443-1 020 nm avec celle simulée pour différentes proportions de BC, OC et BrOC. Ces tests de sensibilité reposent sur deux principales contraintes : le maintien d'une épaisseur optique aérosol par ciel dégagé/au-dessus des nuages et d'un rapport de masse (BC sur OC) réalistes. Des expériences de modélisation sont présentées et discutées afin de fournir de nouvelles estimations de la teneur en carbone suie, carbone organique et carbone brun dans les panaches d'aérosols de feux de biomasse africains transportés dans la région de l'Atlantique Sud-Est.

Télédétection satellitaire des feux de végétation en région intertropicale. Application à l'estimation des flux des composés en trace émis dans l'atmosphère

Télédétection satellitaire des feux de végétation en région intertropicale. Application à l'estimation des flux des composés en trace émis dans l'atmosphère PDF Author: José Ricardo de Almeida França
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Languages : fr
Pages : 215

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LES FEUX DE BIOMASSE CONSTITUENT A L'ECHELLE DU GLOBE UNE SOURCE IMPORTANTE POUR DE NOMBREUX CONSTITUANTS MINORITAIRES AYANT UN INTERET EN PHYSICO CHIMIE ATMOSPHERIQUE ET JOUENT UN ROLE SUR LE BILAN RADIATIF DE LA PLANETE. LES REGIONS DE SAVANES ET LES FORETS TROPICALES SONT RESPONSABLES POUR PLUS DE 50% DES EMISSIONS DE CONSTITUANTS EN TRACE. DE CE TOTAL 74.5% SONT DUES AUX SAVANES. LES MESURES DE TELEDETECTION SATELLITAIRE SONT LES SEULS SYSTEMES D'ACQUISITION DES DONNEES QUI PEUVENT DETERMINER, AUX ECHELLES DE TEMPS ET D'ESPACE REQUISES, L'EXTENSION DE CE PHENOMENE. LA TELEDETECTION DES FEUX DE BIOMASSE EN REGIONS DE SAVANE EST TRES COMPLEXE EN RAISON DE PROBLEMES SPECIFIQUES QUI NE SE RETROUVENT PAS DANS LES REGIONS DE FORETS TROPICALES ET TEMPEREES. AFIN DE MIEUX ESTIMER LA DISTRIBUTION DES FEUX ACTIFS EN FONCTION DE DIFFERENTES TYPES DE SAVANE DE L'AFRIQUE DE L'OUEST (SAHEL, SOUDANAISE, GUINEENNE) ET DE LA FORET TROPICALE, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE METHODE MULTISPECTRALE BASEE SUR LES DONNEES DE NOAA/AVHRR, POUR IDENTIFIER ET ELIMINER LES PROBLEMES DUS A LA GRANDE HETEROGENEITE DE SURFACE ET AUX FAUX SIGNAUX PRODUITS PAR LES NUAGES, FUMEES, AEROSOLS, LES EMISSIVITES PROPRES A L'ENVIRONNEMENT, ETC DANS LE CAS DE SURFACE, COMME LA FORET, EN CIEL CLAIR, OU IL N'Y A PAS DE FAUX SIGNAUX FEUX, LES DIFFERENTES METHODES, DONT LA NOTRE, SONT CONCORDANTES QUANT AU NOMBRE DES FEUX ACTIFS. AU CONTRAIRE, SUR LES SOLS OU L'EMISSIVITE EST TRES FORTE, OU EN PRESENCE DE NUAGES PARTIELS OU AEROSOLS, LA DIFFERENCE ENTRE LE NOMBRE DE FEUX CALCULES PAR NOTRE METHODE ET D'AUTRES METHODES, PEUT ATTEINDRE UN RAPPORT DE 10#4. NOUS AVONS APPLIQUE CETTE METHODE SUR LES IMAGES NOAA/AVHRR CORRESPONDANT A LA SAISON SECHE COMPRISE ENTRE OCTOBRE-90 ET FEVRIER-91. NOUS AVONS OBSERVES UNE EVOLUTION NORD-SUD EN FONCTION DE LA SAISON ET EN CORRELATION AVEC L'EVOLUTION DU NDVI ET DU TYPE DE SAVANE. NOUS AVONS FAIT UNE ETUDE PLUS DETAILLEE SUR LA COTE D'IVOIRE EN PRENANT EN COMPTE LES RESEAUX HYDROGRAPHIQUES, ROUTIERES, LES DONNEES METEOROLOGIQUES ET ECOLOGIQUES CODES SUR UN FICHIER GIS (GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM). L'INTENSITE MAXIMALE DE L'ACTIVITE DES FEUX A ETE TROUVEE EN DECEMBRE, BIEN CORRELEE AVEC LA POLLUTION DE L'AIR MESUREE EN SURFACE

Modélisation de la pollution atmosphérique régionale

Modélisation de la pollution atmosphérique régionale PDF Author: Laurent Menut
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1789481023
Category : Science
Languages : fr
Pages : 260

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Si l’étude des problèmes de pollution atmosphérique est déjà ancienne, la prise de conscience de l’impact de l’humain sur la dégradation de son propre environnement est récente. Que ces impacts soient directs et rapides, ou lents et indirects, le développement d’un modèle de chimie-transport peut apporter des réponses à des questions telles que : quels sont les impacts des polluants sur la santé ? Quel est l’impact de la pollution sur le climat ? Modélisation de la pollution atmosphérique régionale reprend les différents principes de base et les étapes de la modélisation : définition, observations, outils, approches, techniques numériques sont ainsi présentés. La modélisation étant une simplification de la réalité dans un cadre d’étude particulier, on cherchera à montrer si les processus à représenter, comme les émissions, la chimie ou les dépôts, sont bien modélisés. Pour chaque processus, l’ouvrage présente les hypothèses simplificatrices qui ont été faites, étudie les voies d’amélioration possibles et examine l’impact de ces simplifications sur les résultats recherchés.

Effets direct et semi-direct des aérosols en Afrique de l'ouest pendant la saison sèche

Effets direct et semi-direct des aérosols en Afrique de l'ouest pendant la saison sèche PDF Author: Florent Malavelle
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Languages : fr
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Ces travaux de thèse présentent l'étude du forçage radiatif direct et semi-direct ainsi que les impacts climatiques associés, qu'exercent les particules d'aérosols désertiques et de feux de biomasse sur le climat régional ouest Africain pendant la saison sèche. Dans ce cadre, le modèle de climat à été utilisé en lien avec les observations in-situ des campagnes DABEX/AMMA-SOP0, les mesures photométriques (AERONET/PHOTONS) et satellitaire (PARASOL,MODIS,OMIetMISR). Le modèle RegCM3 configuré spécifiquement pour représenter les aérosols d'Afrique de l'ouest a été évalué au cours d'une simulation de la saison sèche 2006. Dans cette configuration, le modèle s'est montré capable d'estimer raisonnablement les quantités d'aérosols pour des applications climatiques et les variations d'albédo de simple diffusion. Pendant les mois de décembre et janvier, l'albédo de simple diffusion simulé au dessus du Sahel se situe entre 0.81 et 0.83 (à 440 nm) quand les aérosols de feux de biomasse dominent le mélange atmosphérique. Pendant les mois de mars et avril, pour lesquels les aérosols désertiques dominent, l'albédo de simple diffusion simulé se situe entre 0.90 et 0.92 (à 440 nm). Le forçage radiatif direct au sommet de l'atmosphère (visible + infrarouge) est majoritairement négatif sur l'ensemble du domaine et compris entre -5.0 W /m2 et -4.0 W /m2. Sur le Sahara, le forçage radiatif direct TOA est proche de zéro (-0.15 W /m2). La grande divergence entre le forçage radiatif direct au sommet de l'atmosphère et en surface indique que l'absorption est importante au sein de l'atmosphère (forçage radiatif direct atmosphèrique de +11.47 et +24.40 W /m2 au dessus du Sahara et du Sahel, respectivement). Du fait de leur albédo de simple diffusion relativement bas, les aérosols de feux de biomasse, contribuent principalement à ce rechauffement atmosphérique. Ceci se traduit à l'échelle régionale par un taux d'échauffement radiatif atmosphérique (dans le visible) compris entre +0.2 et +0.6 K /jour en moyenne journalière dans la couche d'aérosol de feux de biomasse localisée entre 2 et 5 km. Deux simulations à plus longue échéance sur la période 2001-2006 ont été menées pour étudier les conséquences de ce forçage radiatif sur le climat régional pendant la saison sèche. Une simulation DUST (aérosols désertiques) et BBDUST (aérosols désertiques + aérosols de feux) sont réalisées en prenant en compte les rétroactions liées au forçage radiatif direct. L'important forçage radiatif en surface réduit l'énergie radiative disponible au sol. Ceci conduit à des perturbations significatives du bilan energétique en surface. Au dessus du Sahara, les réductions de flux de chaleur sensible sont proches dans les expériences DUST et BBDUST (respectivement -5.52 W /m2 et -6.65 W /m2). Au niveau du Sahel en revanche, l'inclusion des aérosols de feux de biomasse diminue plus fortement le flux de chaleur sensible (-16.59 W /m2 dans l'expérience BBDUST et -5.37 W /m2 dans l'expérience DUST). La réponse du flux de chaleur latente est plus complexe et dépend à la fois de la localisation des sources d'aérosols et des espèces considérées. Ainsi, la réponse des champs de précipitations simulés due aux effets radiatifs direct et semi-direct des aérosols diffère fortement entre les deux expériences. Dans l'expérience DUST, les précipitations sont réduites sur la majorité du domaine avec une diminution maximum au centre du continent. Dans l'expérience BBDUST, les aérosols de feux de biomasse augmentent les précipitations pour cette sous-région. L'augmentation des précipitations semble reliée à une augmentation locale de l'activité convective au dessus de 500 hPa sous l'effet d'un mécanisme de pompe thermique.

Télédétection de l'environnement dans l'espace francophone

Télédétection de l'environnement dans l'espace francophone PDF Author: Ferdinand Bonn
Publisher: PUQ
ISBN: 2760523179
Category : Technology & Engineering
Languages : fr
Pages : 592

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Recueil d'articles scientifiques sur la télématique appliquée à la gestion des ressources, la surveillance de l'environnement et l'aménagement du territoire dans les pays membres de Sommets des chefs d'États et de gouvernements faisant usage du français. Descriptions des actions et situations où la télédétection a grandement contribué à résoudre des problèmes environnementaux ou à mieux les connaître. Comprend cartes et images prises par les satellites d'observation de la Terre.

Modélisation des feux de biomasse en savane africaine et évaluation des émissions dans l'atmosphère de constituants en trace

Modélisation des feux de biomasse en savane africaine et évaluation des émissions dans l'atmosphère de constituants en trace PDF Author: Micheline Moula
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Languages : fr
Pages : 232

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A L'ECHELLE GLOBALE, LES FEUX DE BIOMASSE EN REGIONS INTERTROPICALES, CONSTITUENT UNE SOURCE IMPORTANTE POUR DE NOMBREUX COMPOSES QUI ONT UNE ACTION DIRECTE SUR LE RAYONNEMENT COMME LE CO#2, CH#4, N#2O, LES PARTICULES D'AEROSOL ET QUI ONT UNE INFLUENCE SUR LA CHIMIE DE L'ATMOSPHERE. POUR COMPRENDRE EXPERIMENTALEMENT OU PAR MODELISATION LA CHIMIE DE L'ATMOSPHERE, IL EST NECESSAIRE DE CONNAITRE LES EMISSIONS A DES ECHELLES DE TEMPS DE L'ORDRE DE L'HEURE DE FACON A CONNAITRE LA VARIATION JOURNALIERE DES SOURCES. IL N'EXISTE PAS DE DONNEES DANS LA LITTERATURE SUR LES EMISSIONS A CETTE ECHELLE DE TEMPS POUR LES FEUX DE BIOMASSE. NOUS PROPOSONS UN SCHEMA CONCEPTUEL DE L'ESTIMATION DE L'EVOLUTION TEMPORELLE JOURNALIERE DE LA BIOMASSE BRULEE. DANS CETTE APPROCHE, D'UNE PART LE MODELE DE PROPAGATION DE FEU BEHAVE (ROTHERMEL, 1972) EST UTILISE POUR ESTIMER LA VITESSE DE PROPAGATION ET LA PROBABILITE D'ALLUMAGE DU FEU, ET D'AUTRE PART, LA TELEDETECTION SATELLITAIRE (NOAA/AVHRR) PERMET DE DETERMINER LA DENSITE DE FEUX, PENDANT LA PERIODE D'INTENSE ACTIVITE (ENTRE 14H ET 16H). POUR CELA, NOUS AVONS VALIDE LE MODELE PAR DES CAMPAGNES DE MESURES (SOL ET AEROPORTEE) EN REPUBLIQUE CENTRAFRICAINE ET COMPARE LES RESULTATS DE PROBABILITE D'EXISTENCE DE FEUX AU COMPTAGE SUR DES SERIES D'OBSERVATIONS SATELLITAIRES. A PARTIR DES SERIES TEMPORELLES D'IMAGES (4) ACQUISES POUR UNE MEME JOURNEE, NOUS AVONS ETABLI UNE RELATION ENTRE LE NOMBRE DE FEUX INSTANTANES DETECTE DANS L'APRES MIDI ET LA PROBABILITE D'IGNITION DU FEU DONNEE PAR LE MODELE. CETTE RELATION PERMET D'OBTENIR L'EVOLUTION TEMPORELLE DU NOMBRE DE FEUX. CECI PERMET PAR LA SUITE DE CALCULER L'EVOLUTION TEMPORELLE DE LA BIOMASSE BRULEE ET D'EN DEDUIRE LA VARIATION TEMPORELLE DU FLUX DES DIFFERENTS COMPOSES EMIS PAR LES FEUX. L'ORIGINALITE DU TRAVAIL RESIDE BIEN SUR DANS L'EVALUATION DES COURBES D'EMISSIONS JOURNALIERES DES CONSTITUANTS

TELEDETECTION DES FEUX DE VEGETATION EN AFRIQUE INTERTROPICALE ET ESTIMATION DES EMISSIONS DE CONSTITUANTS AYANT UN INTERET ATMOSPHERIQUE

TELEDETECTION DES FEUX DE VEGETATION EN AFRIQUE INTERTROPICALE ET ESTIMATION DES EMISSIONS DE CONSTITUANTS AYANT UN INTERET ATMOSPHERIQUE PDF Author: Jean-Bruno Vickos
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Languages : fr
Pages : 284

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LES FEUX DE BIOMASSE DANS LES REGIONS DE SAVANE EN ZONE INTERTROPICALE CONSTITUENT UNE SOURCE INTENSE DE COMPOSES GAZEUX AYANT UNE ACTION SUR LE RAYONNEMENT ET SUR LA CHIMIE DE L'ATMOSPHERE A L'ECHELLE REGIONALE ET GLOBALE. AFIN DE MODELISER LA CHIMIE ATMOSPHERIQUE ET POUR DONNER UNE MEILLEURE INTERPRETATION DES RESULTATS OBTENUS PENDANT LES CAMPAGNES EXPERIMENTALES, IL EST NECESSAIRE DE CONNAITRE LA DISTRIBUTION SPATIO-TEMPORELLE DES FEUX ACTIFS, ET D'EVALUER LES EMISSIONS PROVENANT DE LA COMBUSTION DE BIOMASSE, ETC... LES SATELLITES D'OBSERVATION DE LA TERRE DE LA SERIE TIROS-N/NOAA (NATIONAL OCEANIC AND ATMOSPHERIC ADMINISTRATION) DOTES DU CAPTEUR AVHRR (ADVANCED VERY HIGH RESOLUTION RADIOMETER) DONNENT ACCES A LA REPARTITION ET A LA DENSITE DES FEUX A L'ECHELLE DE L'AFRIQUE DE L'OUEST. LES LUMINANCES DES FEUX SONT ANALYSEES EN UTILISANT LES CANAUX 3 ET 4 (3.8 ET 11 M). GENERALEMENT, LA SEPARATION DE LA LUMINANCE DES FEUX ET CELLE DE L'ENVIRONNEMENT EST BONNE DANS LE CANAL 3. DANS CERTAINS CAS, LORSQUE LA LUMINANCE DE L'ENVIRONNEMENT EST GRANDE, LE SIGNAL DU FEU ET CELUI DE L'ENVIRONNEMENT SONT CONFONDUS. NOUS UTILISONS LE CANAL 4 POUR ELIMINER EN PARTIE CETTE CONFUSION. AINSI, LES DONNEES NOAA-AVHRR PERMETTENT D'OBTENIR LA DISTRIBUTION DES FEUX. NOUS UTILISONS LES DONNEES DU SATELLITE LANDSAT-TM (THEMATIC MAPPER), POUR ETUDIER QUELQUES CARACTERISTIQUES DES FEUX: TEMPERATURE, SURFACE ET FORME. LA LUMINANCE DES FEUX EST DISTINCTE DE CELLE DE L'ENVIRONNEMENT DANS LES CANAUX TM5 ET TM7. LA FUMEE PRESENTE AU-DESSUS DES FEUX A ETE PRISE EN COMPTE DANS LE MODELE PERMETTANT D'ESTIMER LA TEMPERATURE ET LA SURFACE DES FEUX. POUR UN FEU MOYEN, NOUS DONNONS UNE PREMIERE ESTIMATION DES EMISSIONS DE QUELQUES COMPOSES, NO#X, N#2O, CO, CH#4. EN CONSIDERANT, LE NOMBRE DE PIXELS NOAA-AVHRR CONTAMINES PAR UN FEU ET L'ESTIMATION PREALABLE DE L'EMISSION D'UN FEU MOYEN, NOUS DONNONS UNE ESTIMATION DU FLUX ENGENDRE PAR LES

Transport vers la région arctique de l'aérosol carbone émis par les feux de biomasse des régions boréale et tempérée

Transport vers la région arctique de l'aérosol carbone émis par les feux de biomasse des régions boréale et tempérée PDF Author: David Lavoué
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Category : Forest biomass
Languages : fr
Pages : 267

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POUR LA PREMIERE FOIS, LES FEUX DE VEGETATION DES REGIONS BOREALES ET TEMPEREES ONT ETE ETUDIES DE FACON EXHAUSTIVE EN TERMES DE SURFACES BRULEES, DE BIOMASSE BRULEE ET D'EMISSION EN AEROSOL CARBONE. LA LOCALISATION ET LA QUANTITE DE PARTICULES EMISES PAR LES FEUX BOREAUX DEPENDENT DES CONDITIONS METEOROLOGIQUES, ET MONTRENT UNE TRES GRANDE VARIABILITE INTERANNUELLE. LES EMISSIONS BOREALES ET TEMPEREES PEUVENT ETRE SIGNIFICATIVES A L'ECHELLE GLOBALE, ET ATTEINDRE 9% ET 20% RESPECTIVEMENT DU CARBONE SUIE ET DE LA MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE EMIS PAR LES FEUX DE BIOMASSE A L'ECHELLE MONDIALE. LES PANACHES DES FEUX NE PEUVENT ETRE DETECTES AU NIVEAU DE L'OCEAN ARCTIQUE EN RAISON DE L'INJECTION DES PARTICULES A HAUTE ALTITUDE, DE LA GRANDE STABILITE DE L'AIR, DE L'EFFET OROGRAPHIQUE DES MONTAGNES ENTOURANT L'ARCTIQUE ET DE PROCESSUS DE LESSIVAGE TRES EFFICACES PENDANT LE TRANSPORT. CEPENDANT LE HAUT PLATEAU GROENLANDAIS PEUT ETRE IMPACTE DE NOS JOURS PAR LES FEUX DES FORETS BOREALES CANADIENNES. LA HAUTEUR D'INJECTION ET LE PROFIL VERTICAL DANS LES REGIONS SOURCES SONT DES PARAMETRES DETERMINANTS EN MODELISATION DU TRANSPORT DES PARTICULES. LA CONFRONTATION DES RESULTATS D'UN ARCHIVAGE DE CARBONE SUIE DANS UNE CAROTTE DE GLACE DE SUMMIT AVEC UN HISTORIQUE DES FEUX NORD-AMERICAINS DU XIX E M E SIECLE MONTRE UN BON ENREGISTREMENT DES FEUX DU PASSE DANS LA GLACE : LE PROFIL DE CONCENTRATION MET EN EVIDENCE UN RALENTISSEMENT DE L'ACTIVITE DES FEUX NATURELS LORS DES 30 PREMIERES ANNEES CORRESPONDANT A LA DERNIERE PHASE DU PETIT AGE GLACIAIRE, SUIVI D'UNE RECRUDESCENCE IMPORTANTE DES EMISSIONS JUSQU'A LA FIN DU SIECLE, PROVENANT DES FEUX ANTHROPIQUES DE LA COLONISATION AMERICAINE. ENFIN, UNE ETUDE DES FEUX BOREAUX DANS LE CADRE

Estimation de l'effet direct des aérosols à partir de la modélisation et de la télédétection passive

Estimation de l'effet direct des aérosols à partir de la modélisation et de la télédétection passive PDF Author: Nicolas Bellouin
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ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 186

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Les aérosols atmosphériques influent sur le bilan radiatif terrestre en diffusant et absorbant le rayonnement incident (effet direct) et en modifiant le cycle de vie et les propriétés radiatives des nuages (effet indirect). Les interactions aérosols anthropiques - nuages - rayonnement constituent un forçage du système dont le signe et l'ordre de grandeur sont mal connus. Cette thèse étudie l'effet direct à partir d'observations satellitaires et de photométrie au sol. Elle aborde également plusieurs aspects de la modélisation des aérosols et de la surface dans les codes de transfert radiatif. Après avoir présenté les aérosols atmosphériques et leur impact climatique, on définit la perturbation des flux radiatifs due à l'effet direct des aérosols. Les outils utilisés par cette thèse sont le code de transfert radiatif Streamer qui, associé à une technique de reconstitution du signal, permet de simuler flux et réflectances, l'instrument satellitaire Polder, qui est multidirectionnel et effectue des mesures polarisées, et le réseau de photomètres Aeronet-Photons. On étudie tout d'abord l'impact sur la perturbation radiative directe des aérosols de deux simplifications souvent utilisées dans les calculs de transfert radiatif. Il est montré, à partir de mesures de la fonction de phase, que négliger la non-sphéricité des aérosols entraîne des erreurs importantes sur la perturbation radiative directe et sur l'inversion de l'épaisseur optique. La prise en compte de la surface océanique par son albédo entraîne également des erreurs par rapport à la prise en compte rigoureuse utilisant la fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle. Pour estimer l'absorption par les aérosols, nous avons associé les inversions de Polder à un jeu d'albédos de diffusion simple issu de l'analyse de mesures Aeronet-Photons. L'algorithme utilisé permet d'identifier l'aérosol présent dans l'atmosphère en se basant sur les propriétés optiques déduites des mesures de Polder et sur la localisation géographique de la scène. Notre estimation de l'absorption en ciel clair est 2,5 Wm-2en moyenne globale sur les huit mois de données Polder. Nous présentons ensuite une méthode originale d'estimation de la perturbation radiative au-dessus des océans et en ciel clair à partir des réflectances de Polder. Grâce à l'utilisation de nombreux modèles d'aérosols, notre algorithme permet de défmir une incertitude. L'application sur les huit mois de mesures de Polder permet d'évaluer la perturbation radiative entre -6,8 et -7,8 Wm-2 en moyenne globale et sur huit mois. Une modification sera apportée à l'algorithme afm de mieux prendre en compte l'effet du vent sur la surface marine. La thèse se termine par une discussion sur l'estimation de la perturbation radiative directe au-dessus des continents, où la prise en compte de la surface est difficile.

TRANSPORT VERS LA REGION ARCTIQUE DE L'AEROSOL CARBONE EMIS PAR LES FEUX DE BIOMASSE DES REGIONS BOREALES ET TEMPEREES

TRANSPORT VERS LA REGION ARCTIQUE DE L'AEROSOL CARBONE EMIS PAR LES FEUX DE BIOMASSE DES REGIONS BOREALES ET TEMPEREES PDF Author: DAVID.. LAVOUE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 290

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POUR LA PREMIERE FOIS, LES FEUX DE VEGETATION DES REGIONS BOREALES ET TEMPEREES ONT ETE ETUDIES DE FACON EXHAUSTIVE EN TERMES DE SURFACES BRULEES, DE BIOMASSE BRULEE ET D'EMISSION EN AEROSOL CARBONE. LA LOCALISATION ET LA QUANTITE DE PARTICULES EMISES PAR LES FEUX BOREAUX DEPENDENT DES CONDITIONS METEOROLOGIQUES, ET MONTRENT UNE TRES GRANDE VARIABILITE INTERANNUELLE. LES EMISSIONS BOREALES ET TEMPEREES PEUVENT ETRE SIGNIFICATIVES A L'ECHELLE GLOBALE, ET ATTEINDRE 9% ET 20% RESPECTIVEMENT DU CARBONE SUIE ET DE LA MATIERE ORGANIQUE PARTICULAIRE EMIS PAR LES FEUX DE BIOMASSE A L'ECHELLE MONDIALE. LES PANACHES DES FEUX NE PEUVENT ETRE DETECTES AU NIVEAU DE L'OCEAN ARCTIQUE EN RAISON DE L'INJECTION DES PARTICULES A HAUTE ALTITUDE, DE LA GRANDE STABILITE DE L'AIR, DE L'EFFET OROGRAPHIQUE DES MONTAGNES ENTOURANT L'ARCTIQUE ET DE PROCESSUS DE LESSIVAGE TRES EFFICACES PENDANT LE TRANSPORT. CEPENDANT LE HAUT PLATEAU GROENLANDAIS PEUT ETRE IMPACTE DE NOS JOURS PAR LES FEUX DES FORETS BOREALES CANADIENNES. LA HAUTEUR D'INJECTION ET LE PROFIL VERTICAL DANS LES REGIONS SOURCES SONT DES PARAMETRES DETERMINANTS EN MODELISATION DU TRANSPORT DES PARTICULES. LA CONFRONTATION DES RESULTATS D'UN ARCHIVAGE DE CARBONE SUIE DANS UNE CAROTTE DE GLACE DE SUMMIT AVEC UN HISTORIQUE DES FEUX NORD-AMERICAINS DU XIX E M E SIECLE MONTRE UN BON ENREGISTREMENT DES FEUX DU PASSE DANS LA GLACE : LE PROFIL DE CONCENTRATION MET EN EVIDENCE UN RALENTISSEMENT DE L'ACTIVITE DES FEUX NATURELS LORS DES 30 PREMIERES ANNEES CORRESPONDANT A LA DERNIERE PHASE DU PETIT AGE GLACIAIRE, SUIVI D'UNE RECRUDESCENCE IMPORTANTE DES EMISSIONS JUSQU'A LA FIN DU SIECLE, PROVENANT DES FEUX ANTHROPIQUES DE LA COLONISATION AMERICAINE. ENFIN, UNE ETUDE DES FEUX BOREAUX DANS LE CADRE