2017-2018
Les grandes éruptions volcaniques explosives telles que celle de la Soufrière en mai 2006 (Voir photo) injectent une énorme quantité de cendres et de gaz de soufre dans l'atmosphère, qui restent durablement dans la stratosphère et influencent la dynamique et la chimie de la stratosphère, ainsi que l'évolution du climat.
Les grandes éruptions volcaniques explosives telles que celle de la Soufrière en mai 2006 (Voir photo) injectent une énorme quantité de cendres et de gaz de soufre dans l'atmosphère, qui restent durablement dans la stratosphère et influencent la dynamique et la chimie de la stratosphère, ainsi que l'évolution du climat.
Les aérosols stratosphériques sont un acteur important du climat car ils affectent la propagation et l’absorption de la lumière solaire. C’est pourquoi les modèles climatiques doivent les prendre en compte le plus exactement possible. C’est un défi car ces particules de taille et de composition variées ne sont pas faciles à caractériser. Un enjeu clé pour prévoir l’évolution du climat est de décrypter l’information fournie par les satellites et de comprendre les limites et imperfections des mesures, pour les traduire en jeux de données fiables, précis, et aisément utilisables dans les modèles.

Des données d’aérosols pour mieux modéliser le climat

Aérosols stratosphériques: acteur majeur du climat

Les aérosols perturbent la propagation de la lumière solaire par diffusion et absorption et ont donc un impact sur le bilan radiatif de l'atmosphère. Pour cette raison, ils sont un acteur important du climat.

Le volcanisme est la principale source d’aérosols dans la stratosphère: lors de grandes éruptions, des volcans explosifs envoient des cendres et des gaz soufrés jusqu’à ces altitudes élevées, ce qui entraîne la formation de panaches d’aérosols durablement dans la stratosphère.

Il est donc important d'inclure les aérosols, d’une façon aussi  précise que possible, dans la modélisation de l'évolution du climat. Cette tâche est particulièrement difficile.

  • D'une part, la composition de l'aérosol peut varier dans le temps et dans l'espace, en combinant différents types de particules: sulfate volcanique, particules d'origine océanique, poussière du désert, particules météoritiques ou particules carbonées produites par les activités humaines.
  • D’autre part, les aérosols présentent une grande variabilité de la taille des particules en fonction du type d'aérosol, de son historique, des conditions atmosphériques ou des particularités locales de la dynamique atmosphérique.

 

Utilisation de mesures satellitaires pour contraindre les modèles climatiques

Afin de fournir à la communauté de modélisation du climat les ensembles de données les plus adaptés, l’IASB a développé des enregistrements de données provenant d'expériences satellitaires, dans notre cas de l’expérience GOMOS couvrant la période 2002-2012. Cette période importante a vu une augmentation de la charge en aérosols stratosphériques à la suite d’une succession d’éruptions volcaniques tropicales, tandis que l’effet des activités anthropiques devenait plus visible dans l’atmosphère.

L’un des objectifs de ce travail est de comprendre le mieux possible le contenu des mesures, les limites de l’instrument, de maîtriser la technique de mesure et le traitement des données, ainsi que leur impact sur la qualité et la précision des paramètres d’aérosol récupérés.

Un autre défi consiste à traduire les connaissances fournies par les mesures, réparties irrégulièrement dans le temps et dans l'espace, en des ensembles de données bien documentés et prêts à l'emploi pour les modèles climatiques.

Evolution dans le temps suivant l'altitude de l'extinction des aérosols, qui quantifie la diffusion et l'absorption du rayonnement solaire par l'atmosphère. Le panneau supérieur montre un enregistrement de données dérivées des mesures de l'expérience GOMOS et le panneau inférieur montre une simulation du même jeu de données par le modèle chimie-climat EMAC.
Evolution dans le temps suivant l'altitude de l'extinction des aérosols, qui quantifie la diffusion et l'absorption du rayonnement solaire par l'atmosphère. Le panneau supérieur montre un enregistrement de données dérivées des mesures de l'expérience GOMOS et le panneau inférieur montre une simulation du même jeu de données par le modèle chimie-climat EMAC.