Activités
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Le thème "cycle de l’aérosol désertique" a pour objectifs principaux de décrire et de quantifier les émissions, le dépôt et le transport des aérosols désertiques depuis leurs sources en zones arides et semi-arides, de comprendre les processus qui contrôlent la variabilité de leurs concentrations de l’échelle évènementielle à l’échelle pluriannuelle, de décrire leurs propriétés optiques et de solubilité afin d’évaluer leurs effets sur le bilan radiatif terrestre et sur la productivité océanique et continentale.
Les travaux du thème couplent des observations in situ au sol et aéroportées, des expériences de simulation de laboratoire et des travaux de simulation numérique. |
Figure 1 : Distribution 3D d’aérosols au dessus du nord de l’Afrique et de l’Océan Atlantique à partir d’observation IASI |
Les chercheurs du thème maintiennent des stations de mesures et d’observation sur le long-terme pour documenter la variabilité temporelle des concentrations, des dépôts et des propriétés des poussières. Il s’agit du Service National d’Observation (SNO) du CNRS-INSU INDAAF en Afrique de l’ouest et de la station WMO/GAW HBAO en Namibie. A cela s’ajoute des activités passées de mesures pluriannuelles notamment des dépôts atmosphériques (réseau de collecteurs CARAGA en Méditerranée et collectes en Corse).
La mesure in situ de terrain bénéficie de plateformes adaptées à la mesure des particules allant jusqu'à plusieurs micromètres que sont la plateforme mobile PEGASUS au sol et la plateforme aéroportée aérosols AVIRAD.
Les études de processus passent par la simulation expérimentale de laboratoire, grâce à la chambre de simulation CESAM, instrument national labellisé par le CNRS-INSU, aux études de composition par le générateur GAMEL, aux expériences de dissolution en réacteur de laboratoire.
La simulation numérique utilise les modèles d’érosion éolienne des sols et d'émission de poussières désertiques (modèle DPM), référence dans la communauté internationale, et le modèle de chimie-transport 3D CHIMERE développé au LMD et au LISA. Finalement, des algorithmes avancés (AEROIASI) sont développés pour inférer la distribution tridimensionnelle de l’épaisseur optique depuis l’espace (Fig. 1).
Les travaux du thème s’articulent autour de l’étude de l’érosion éolienne, de l’évolution des propriétés physico-chimiques des poussières et des retombées atmosphériques (Fig. 2) :
- Modélisation des émissions d'aérosols minéraux en zones arides et semi-arides
- Interactions aérosols-rayonnement et effet radiatif direct
- Dépôt atmosphérique de métaux et de nutriments : flux et interactions avec les écosystèmes marins
Par ailleurs, des activités sont également menées au sein du thème sur le suivi long terme des aérosols désertiques :
Figure 2 : Représentation schématique du cycle des aérosols désertiques et de leurs impacts