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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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6. Conclusion
L’observation lidar permet d’assurer efficacement la surveillance des aérosols dans la colonne atmosphérique, que ce soit pour des applications climatiques ou de qualité de l’air. Elle permet d'effectuer des mesures avec des résolutions verticales et temporelles adaptées aux besoins de la modélisation, en particulier pour la prévision d’événements extrêmes. À l'heure actuelle, il n’existe pas de fonctionnement opérationnel à proprement parler. Les réseaux déployés sont en majorité gérés par des laboratoires de recherche. Néanmoins, l’initiative ACTRIS devrait permettre à l’Europe de se doter d’un réseau permettant un fonctionnement opérationnel. À l’heure actuelle, il est davantage orienté vers les aspects climatologiques et les études de tendance.
D’un point de vue instrumental, des progrès sont à effectuer sur les technologies utilisées, et plus particulièrement sur la fiabilité des sources laser. Les lidars opérationnels doivent pouvoir fonctionner en continu avec une maintenance annuelle ne nécessitant pas le démontage de l’instrument. L’opération de maintenance doit être réduite au minimum afin de ne pas perturber les prévisions opérationnelles.
La prévision d’événements extrêmes de pollution, comme cela est fait pour la prévision météorologique, nécessite des mesures en continu, de jour comme de nuit. L’utilisation d’un réseau lidar, aussi bien au niveau national qu'européen, est une voie prometteuse pour améliorer les performances des modèles actuels utilisés pour la prise de décision. Le coût des instruments est élevé, mais il n’est pas nécessaire de disposer d’un instrument dans chaque station de surveillance de la qualité de l’air ou chaque station météorologique. Des simulations de systèmes d’observations lidar doivent être menées pour optimiser le réseau en fonction des risques à prévenir. Dans les années à venir, l’observation lidar devra intégrer un outil d’aide à la décision rendant les moyens numériques de plus en plus performants.
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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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