Aerosols, Radiation and Clouds in southern Africa (AEROCLO-sA)

 

Le projet international Aerosols, Radiation and Clouds in southern Africa (AEROCLO-sA, https://aeroclo.aeris-data.fr/) vise des nouvelles observations des aérosols et de la structure thermodynamique de la couche limite atmosphérique et de la troposphère libre, afin d’améliorer les prédictions des modèles climatiques régionaux.

En raison de la faible température des eaux de surface le long de ses côtes, l’Afrique australe est caractérisée par des nuages de type stratocumulus, quasi permanents et localisés dans la couche limite marine, dont la formation est soutenue par les eaux de surface de l’océan Atlantique. Les stratocumulus représentent le régime de nuages le plus efficace pour réfléchir le rayonnement solaire vers l’espace, induisant ainsi un effet radiatif négatif significatif au sommet de l’atmosphère, opposé à celui exercé par les gaz à effet de serre. Les propriétés microphysiques et optiques de ces stratocumulus affectent les gradients de température des eaux de surface de l’océan Atlantique et le bilan d’énergie à grande échelle, qui déterminent la position de la zone de convergence intertropicale, et donc les moussons d’Afrique de l’Ouest et d’Asie. Cette région est également caractérisée par de fortes charges en aérosols. En effet, l’Afrique australe est la plus importante source mondiale d’aérosols de feux de biomasse, qui se développent pendant la saison sèche de l’hémisphère Sud. Aussi, des étendues désertiques, notamment les déserts d’Etosha Pan et du Namib en Namibie, contribuent à l’émission de poussières, alors que l’upwelling du Benguela, parmi les plus productifs au monde en nutriments, contribue aux échanges de matière entre l’océan et l’atmosphère. Or, les aérosols et les nuages sont des composantes essentielles du climat régional en Afrique australe, dont les effets sur le bilan radiatif (à travers leurs forçages direct, semi-direct et indirect) sont aujourd’hui très mal connus. En effet, il est désormais avéré que les incertitudes liées à la représentation de leurs propriétés (microphysiques/optiques) dans les modèles de climat, et donc leur contribution au bilan radiatif régional, sont très importantes et affectent nos capacités de prévision du climat de cette région. Les problèmes rencontrés dans la modélisation du climat au niveau de l’Atlantique sud-tropical, notamment liés à la représentation des propriétés radiatives et microphysiques des aérosols et des nuages et à celle de la dynamique atmosphérique, sont en partie dus au faible nombre d’observations disponibles sur cette région.

AEROCLO-sA est centré sur une campagne intensive de terrain qui s’est déroulée en août-septembre 2017 sur la côte Atlantique namibienne, avec le déploiement du Falcon 20 de SAFIRE et la station mobile du LISA PEGASUS installé au SANUMARC Research centre à Henties Bay, en Namibie (22°S, 14°E). Depuis 2011, ce site héberge le Henties Bay Aerosol Observatory (HBAO, www.hbao.cnrs.fr), station de référence régionale du programme GAW de l’OMM, pour documenter la variabilité saisonnière et interannuelle de la concentration et les propriétés des aérosols, y compris la distribution de la taille, les propriétés d'absorption, l’épaisseur optique.

A ce jour, AEROCLO-sA mobilise les chercheurs de 11 laboratoires français et 10 laboratoire internationaux sous la coordination du LISA. En particulier, AEROCLO-sA s’insère dans les campagnes de préparation de nouvelles missions spatiales, notamment 3MI, héritier de Polder-3, et IASI-NG, héritier de IASI, sur MetOp-SG.

Il s’agit au SANUMARC Research centre à Henties Bay, en Namibie (22°S, 14°E). Cet observatoire, est développé au sein du GDRI ARSAIO du CNRS, et soutenu par le CNRS.

Contact LISA: P. Formenti (project PI)

 

Financial support: ANR (2016-2021), CNES, CNRS, LEFE-CHAT, LEFE-PNTS, l’OSU EFFLUVE, l’Ambassade de France en Afrique du Sud,

 

Partners
C. Flamant – LATMOS
M. Mallet – CNRM
F. Waquet – LOA
B. D’Anna – IRCELYON/LCE
K. Schepanski – TROPOS
S. J. Piketh – NWU

Group publications

- Formenti, P., Piketh, S. J., Namwoonde, A., Klopper, D., Burger, R., Cazaunau, M., Feron, A., Gaimoz, C., Broccardo, S., Walton, N., Desboeufs, K., Siour, G., Hanghome, M., Mafwila, S., Omoregie, E., Junkermann, W., and Maenhaut, W.: Three years of measurements of light-absorbing aerosols over coastal Namibia: seasonality, origin, and transport, Atmos. Chem. Phys., 18, 17003-17016, https://doi.org/10.5194/acp-18-17003-2018, 2018.
- Zuidema, P., J. Redemann, J. Haywood, R. Wood, S. Piketh, M. Hipondoka, and P. Formenti, Smoke and Clouds above the Southeast Atlantic: Upcoming Field Campaigns Probe Absorbing Aerosol’s Impact on Climate. Bull. Amer. Meteor. Soc., 97, 1131–1135, doi: 10.1175/BAMS-D-15-00082, 2016.