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RÉSUMÉ
L’observation lidar a bénéficié des progrès technologiques des dernières décennies et peut désormais être utilisée à des fins opérationnelles. Elle permet de suivre l’évolution des aérosols atmosphériques avec une grande résolution verticale, ce qui permettra d'améliorer la connaissance quant à leur impact sociétal. Elle est également un complément prometteur aux observations existantes, comme celles effectuées depuis l’espace, et à la modélisation prédictive. Couplée à des modèles de prévision, elle renforce la capacité de résilience face aux grands enjeux climatiques de demain en permettant d'anticiper plus efficacement les événements météorologiques extrêmes.
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Patrick CHAZETTE : Directeur de recherche au CEA, chargé de mission au CNRS/INSU, - Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE), - Laboratoire mixte CEA/CNRS/UPS, CEA Saclay, France
INTRODUCTION
Que les aérosols soient d’origines naturelles ou anthropiques, c’est une nécessité sociétale majeure de suivre leur évolution dans l’atmosphère, afin de prévenir les risques sanitaires et d'anticiper plus précisément l’évolution du climat de la Terre. Couplé aux conséquences associées aux gaz à effet de serre, l’impact socio-économique du dérèglement climatique se fait déjà ressentir dans nos sociétés qui prennent de plus en plus conscience que de grands changements sont à notre porte. Ces changements sont déjà associés à des sècheresses persistantes, des inondations, des vagues de chaleur et des méga feux de forêt.
C’est par l’association, d'une part, de la mesure résolue dans la colonne atmosphérique et, d'autre part, de la modélisation, qu’une solution peut être trouvée afin de mieux prévoir les catastrophes environnementales et climatiques de demain. Cette solution vient en complément des moyens d’investigation actuellement déployés, comme ceux que les organismes de qualité de l’air mettent en œuvre ou ce qu’apporte l’observation spatiale à la prévision du temps et du climat.
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2. Processus d’échange
Selon la nature des échanges et le mode de transport des aérosols, l’étendue de leur impact peut être très différente. Au niveau local, notamment proche des sources, leur incidence sur la santé et la visibilité sera d’autant plus faible qu’ils pourront se mélanger. En revanche, ces processus de mélange font que les aérosols peuvent exercer une influence bien au-delà de leur source. En prenant l’exemple du transport aérien, il est connu qu’il peut être fortement perturbé par l’injection de cendres dans l’atmosphère, comme cela a été le cas par suite de l’éruption du volcan islandais en 2010 . En raison du déplacement en altitude du panache volcanique au-dessus de l’Europe de l’Ouest, l’espace aérien a été fermé en grande partie, engendrant des coûts estimés à plusieurs milliards d’euros. Des risques similaires peuvent être rencontrés à la suite de grandes tempêtes de poussières désertiques ou de feux de forêt. La capacité des aérosols à être mélangés en altitude pour être ensuite transportés viendra également moduler leur impact climatique et donc leur rôle sur le bilan de rayonnement à la surface et sur la stabilité verticale de l’atmosphère. Ceci peut être différent d’une région à une autre en fonction de la composition des particules et des propriétés d’albédo de la surface terrestre.
2.1 Impacts radiatifs des aérosols sur la stabilité verticale de l’atmosphère
La figure 1 illustre schématiquement la répartition de l’énergie solaire incidente sur la Terre entre les principaux acteurs diffusants du système terre/atmosphère. Environ la moitié de cette énergie arrive à la surface terrestre, elle est ensuite absorbée puis réémise dans le spectre infrarouge. Une faible partie est réfléchie vers l’atmosphère par effet d’albédo. L’albédo ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - IPCC - Climate change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Summary for policymakers. - Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, in: United Nations Environment Programme UNEP, vol. AR6, Cambridge University Press, 551–712 (2022).
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(2) - POUMADÈRE (M.), et al - The 2003 heat wave in France: Dangerous climate change here and now, - Risk Anal., 25, 1483–1494 (2005), https://doi.org/10.1111/j.1539-6924.2005.00694.x
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(3) - VAUTARD (R.), et al - A synthesis of the Air Pollution Over the Paris Region (ESQUIF) field campaign, - J. Geophys. Res., 108, 8558 (2003), https://doi.org/10.1029/2003JD003380
-
(4) - CHAZETTE (P.), et al - Optical properties of urban aerosol from airborne and ground-based in situ measurements performed during the Etude et Simulation de la Qualité de l’air en Ile de France (ESQUIF) program, - J. Geophys. Res., 110, D02206 (2005a), https://doi.org/10.1029/2004JD004810
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(5) - TOMBETTE (M.), et al - Simulation of aerosol optical properties...
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