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Etude Des Interactions Entre Les Aerosols Les Nuages Et La Radiation Avec Le Modele Wrf Chem Couple A Une Microphysique Avancee Pour La Formation Des Nuages Glaces En Arctique
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Book Synopsis Étude des interactions entre les aérosols, les nuages et la radiation avec le modèle WRF-Chem couplé à une microphysique avancée pour la formation des nuages glacés en Arctique by : Setigui Aboubacar Keita
Download or read book Étude des interactions entre les aérosols, les nuages et la radiation avec le modèle WRF-Chem couplé à une microphysique avancée pour la formation des nuages glacés en Arctique written by Setigui Aboubacar Keita and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis ETUDE DE QUELQUES INTERACTIONS AEROSOL-NUAGE-RAYONNEMENT by : Olivier Boucher
Download or read book ETUDE DE QUELQUES INTERACTIONS AEROSOL-NUAGE-RAYONNEMENT written by Olivier Boucher and published by . This book was released on 1995 with total page 223 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA QUESTION DE L'INFLUENCE DES AEROSOLS SUR LE CLIMAT EST DEVENUE PRIMORDIALE POUR LA COMPREHENSION DU SYSTEME CLIMATIQUE. LES AEROSOLS SONT EN EFFET SUSCEPTIBLES D'AVOIR CONTREBALANCE, TOUT DU MOINS EN PARTIE, L'EFFET DE SERRE ADDITIONNEL DES GAZ TRACES D'ORIGINE ANTHROPIQUE DEPUIS LE DEBUT DE L'ERE INDUSTRIELLE. ILS INFLUENCENT LE CLIMAT PAR LEUR EFFET SUR LE RAYONNEMENT ATMOSPHERIQUE. CET EFFET PEUT ETRE DIRECT PAR DIFFUSION ET ABSORPTION DU RAYONNEMENT SOLAIRE ET TELLURIQUE, OU INDIRECT PAR L'INTERMEDIAIRE DES NUAGES DONT ILS MODIFIENT LES PROPRIETES MICROPHYSIQUES ET OPTIQUES. CETTE THESE ABORDE LE PROBLEME DES AEROSOLS A L'ECHELLE GLOBALE, AVEC POUR OBJET DE QUANTIFIER LES FORCAGES RADIATIFS DIRECT ET INDIRECT DES AEROSOLS. LE PREMIER CHAPITRE EST CONSTITUE D'UNE BREVE INTRODUCTION ET DE RAPPELS THEORIQUES SUR LES AEROSOLS, LEUR ACTIVATION DANS LES NUAGES ET LEURS PROPRIETES OPTIQUES. LE SECOND CHAPITRE PRESENTE BRIEVEMENT LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DU MODELE DE CIRCULATION GENERALE UTILISE PAR LA SUITE, ET EN PARTICULIER LES PARAMETRISATIONS DE LA CONDENSATION, DE LA PRECIPITATION ET DU TRANSFERT RADIATIF. LE TROISIEME CHAPITRE ABORDE LA PROBLEMATIQUE DES EFFETS CLIMATIQUES DES AEROSOLS ET PRESENTE LES TRAVAUX DEJA EFFECTUES SUR LE SUJET. EN PARTICULIER, UNE PRESENTATION DES MODELES DE CHIMIE-TRANSPORT UTILISES DANS CETTE ETUDE EST REALISEE. SEULS SONT D'AILLEURS PRIS EN COMPTE ICI LES AEROSOLS SOUFRES. L'EFFET DIRECT EST ABORDE AU TRAVERS D'UNE ETUDE DE SENSIBILITE A LA TAILLE DES AEROSOLS ET A LA COMPOSITION CHIMIQUE DES AEROSOLS SOUFRES. CONTRAIREMENT A UNE IDEE REPANDUE, LA TAILLE DES AEROSOLS, POURVU QUE CEUX-CI RESTENT DANS LE MODE D'ACCUMULATION, ET LA COMPOSITION CHIMIQUE DES AEROSOLS, POUR LE SYSTEME NH#4/SO#4/H#2O, JOUENT UN ROLE LIMITE DANS LA DETERMINATION DU FORCAGE RADIATIF. DES CALCULS RADIATIFS, EFFECTUES SUR UNE COLONNE ISOLEE AVEC DES MODELES DE COMPLEXITE CROISSANTE, NOUS PERMETTENT DE DRESSER UNE LISTE DES FACTEURS EXTERNES QUI MODULENT FORTEMENT L'EFFET DIRECT DES AEROSOLS, COMME L'ANGLE ZENITHAL DU RAYONNEMENT SOLAIRE INCIDENT, LA NEBULOSITE, OU L'ALBEDO DE SURFACE. LES CORRELATIONS ENTRE CES PARAMETRES SONT UNE SOURCE POTENTIELLE IMPORTANTE D'INCERTITUDES DANS LE CALCUL DE L'EFFET DIRECT. DANS LE CINQUIEME CHAPITRE, NOUS UTILISONS DEUX APPROCHES FORT DIFFERENTES POUR ESTIMER L'EFFET INDIRECT. LA PREMIERE REPOSE SUR UNE RELATION EMPIRIQUE ENTRE LA CONCENTRATION MASSIQUE EN SULFATES ET LA CONCENTRATION DU NUAGE EN GOUTTELETTES. LA SECONDE EXPLOITE LE CONTRASTE HEMISPHERIQUE DE TAILLE DE GOUTTELETTES OBSERVE PAR SATELLITE. CES DEUX ESTIMATIONS CONDUISENT, DE MANIERE QUELQUE PEU FORTUITE, A DES FORCAGES RADIATIFS SIMILAIRES. TOUTEFOIS, CES DEUX APPROCHES RESTENT DES ETUDES DE SENSIBILITE ; UNE QUANTIFICATION DES INCERTITUDES, LORSQUE CELA EST POSSIBLE, NOUS APPELLE EN EFFET A BEAUCOUP DE PRUDENCE. LA DERNIERE PARTIE PRESENTE UNE PARAMETRISATION PLUS COMPLETE, MAIS PRELIMINAIRE, DE LA MICROPHYSIQUE DES NUAGES D'EAU LIQUIDE ET CONSTITUE UN PREMIER PAS VERS UNE MEILLEURE PRISE EN COMPTE DES EFFETS INDIRECTS DES AEROSOLS DANS UN MODELE DE CIRCULATION GENERALE
Book Synopsis Développement d'un nouveau schéma de physique des nuages dans le modèle de méso-échelle MésoNH pour l'étude des interactions aérosol-nuage by : Sarah Berthet
Download or read book Développement d'un nouveau schéma de physique des nuages dans le modèle de méso-échelle MésoNH pour l'étude des interactions aérosol-nuage written by Sarah Berthet and published by . This book was released on 2010 with total page 208 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un bilan des aérosols en jeu (CCN et IN) dans les processus de nucléation des particules de nuage élémentaires (gouttelettes et cristaux de glace) est implanté dans un nouveau schéma microphysique à 2 moments dans le modèle MésoNH. Il répond à la nécessité d'intégrer un suivi des concentrations en noyaux de nucléation dans la microphysique du nuage. En effet CCN et IN déterminent la concentration en nombre des gouttelettes et des cristaux primaires ; ceux-ci sont à l'origine de processus microphysiques qui déterminent les propriétés radiatives et précipitantes du nuage. Ainsi, l'intérêt pour le bilan radiatif des nuages à l'échelle globale nécessite-t-il de pouvoir estimer localement l'impact des aérosols sur les nuages, grâce à des outils de modélisation numérique à l'échelle des structures nuageuses qui sont capables de résoudre les processus de nucléation hétérogène des gouttelettes et des cristaux à partir des CCN et des IN, respectivement. En conséquence, le bilan des particules d'aérosols réalisé dans MésoNH s'appuie sur le traitement des concentrations en aérosols, à la fois interstitiels et activés pour chaque mode de CCN et d'IN, au moyen de couples de variables 3D pronostiques. Le bilan considère les principaux termes reflétant l'interaction aérosol-nuage, avec une attention particulière accordée à la représentation des processus de nucléation hétérogène des particules nuageuses. Ainsi établi, ce bilan permet de considérer simultanément l'activation de populations multimodales de CCN et d'IN, leur lessivage par impaction, leur transport, et donc la variabilité spatio-temporelle de ces noyaux de nucléation. La sensibilité d'un système nuageux à la formulation de la nucléation hétérogène de la glace est mise en évidence sur un cas de nuage orographique. Un cas idéalisé de ligne de grain est ensuite utilisé pour illustrer les interactions complexes qui existent entre la dynamique et la microphysique nuageuse lorsqu'elle est pilotée par une population multimodale d'aérosols.
Book Synopsis ETUDE DE L'EFFET INDIRECT DES PARTICULES D'AEROSOLS SUR LE BILAN RADIATIF LORS DE CYCLES NUAGEUX CONSECUTIFS by : NIKOLAOS.. HATZIANASTASSIOU
Download or read book ETUDE DE L'EFFET INDIRECT DES PARTICULES D'AEROSOLS SUR LE BILAN RADIATIF LORS DE CYCLES NUAGEUX CONSECUTIFS written by NIKOLAOS.. HATZIANASTASSIOU and published by . This book was released on 1997 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES INTERACTIONS ENTRE LES PARTICULES D'AEROSOLS, LES NUAGES ET LE RAYONNEMENT SOLAIRE CONSTITUENT UN SYSTEME TRES COMPLEXE. CES INTERACTIONS SONT ASSEZ MAL CONNUES ET ELLES SONT PARAMETRISEES DANS LES MODELES CLIMATIQUES ACTUELS, DE FACON IMPARFAITE. DANS CES MODELES, ON CONSIDERE QUE LES AEROSOLS NE SE MODIFIENT PAS. CEPENDANT, EN SE SERVANT DES NOYAUX DE CONDENSATION (CCN), LES PARTICULES D'AEROSOLS PARTICIPENT A PLUSIEURS CYCLES NUAGEUX AVANT D'ETRE LESSIVEES ET DEPOSEES A LA SURFACE TERRESTRE. A CAUSE DE DIVERS PROCESSUS QUI ONT LIEU PENDANT UN CYCLE NUAGEUX LES PARTICULES D'AEROSOLS SUBISSENT DES MODIFICATIONS PAR LES NUAGES. AINSI, A LA FOIS LEURS EFFETS DIRECT ET INDIRECT PEUVENT ETRE MODIFIES EGALEMENT. L'OBJET DE CETTE ETUDE EST L'INFLUENCE DE LA SUCCESSION DES CYCLES NUAGEUX SUR L'EFFET INDIRECT DES PARTICULES D'AEROSOLS. UN MODELE MICROPHYSIQUE SPECTRAL (DESCAM) A SERVI POUR L'ETUDE DE L'INFLUENCE D'UN SPECTRE DE PARTICULES D'AEROSOLS SUR LES PROPRIETES MICROPHYSIQUES D'UN NUAGE AINSI QUE LA REDISTRIBUTION DE CE SPECTRE APRES L'EVAPORATION DU NUAGE. EN UTILISANT UN CODE DE CALCULS DE MIE ET UN MODELE DE TRANSFERT RADIATIF, LES PROPRIETES OPTIQUES ET RADIATIVES ONT ETE ESTIMEES POUR DIFFERENTS TYPES DE NUAGES. L'IMPACT DE LA MICROPHYSIQUE SUR LES PROPRIETES RADIATIVES ET OPTIQUE DE NUAGES A ETE ETUDIEE EN CALCULANT L'EVOLUTION TEMPORELLE DE CES PROPRIETES EN LIAISON AVEC L'EVOLUTION DES PROPRIETES MICROPHYSIQUES NUAGEUSES. LES COMPARAISONS ENTRE LES RESULTATS DU MODELE ET LES OBSERVATIONS LORS DE LA CAMPAGNE EXPERIMENTALE NARE 1993 ONT MONTRE UN BON ACCORD. QUELQUES SCHEMAS DE PARAMETRISATIONS DES PROPRIETES RADIATIVES DE NUAGES COMPARES AVEC LES RESULTATS DU MODELE DETAILLE ONT MONTRE DES DEVIATIONS IMPORTANTES. LES RESULTATS SONT PRESENTES POUR UN SEUL ET POUR PLUSIEURS CYCLES NUAGEUX AINSI QUE POUR DIFFERENTS CAS DE POLLUTION ATMOSPHERIQUE. DE PLUS, UNE ETUDE PRELIMINAIRE SUR L'INFLUENCE DES CYCLES NUAGEUX CONSECUTIFS SUR L'EFFET DIRECT DES PARTICULES D'AEROSOLS EST DONNEE.
Book Synopsis Étude de la sensibilité du modèle local du climat LCM11 aux paramètres d'une nouvelle théorie sur nucléation hétérogène de la glace (Théorie de Khvorostyanov et Curry). by :
Download or read book Étude de la sensibilité du modèle local du climat LCM11 aux paramètres d'une nouvelle théorie sur nucléation hétérogène de la glace (Théorie de Khvorostyanov et Curry). written by and published by . This book was released on 2009 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une incertitude majeure dans la prévision numérique du climat provient des difficultés de représenter convenablement les nuages en phase mixte qui jouent un rôle important dans le processus de formation des précipitations (Wallace et Hobbs, 1977). De nombreuses études ont montré qu'il est nécessaire pour une représentation adéquate des effets indirects des aérosols et des processus microphysiques au sein des nuages, d'utiliser un schéma complet de la microphysique qui inclut d'une manière détaillée la phase glace (Senior et Mitchell, 1993; Lohmann et Feitcher, 1997). Blanchet et Girard (1995) ont montré que la modification des propriétés des nuages par les aérosols pourrait produire un forçage radiatif négatif de 9W/m2 dans l'infrarouge en considérant dans leur étude l'impact que pourrait avoir les aérosols de nature anthropique sur la microphysique des nuages mixtes et glacés en Arctique. L'interaction des aérosols avec les nuages de phase mixte et glacée est peu étudiée et donc moins connue. La compréhension de ces nuages dépend du mode d'action des noyaux glaçogènes qui est très complexe (Cooper, 1980), des caractéristiques physiques et chimiques des substances qui peuvent recouvrir ces noyaux. De plus, les techniques de mesures existantes ne permettent pas de bien caractériser ce type de nuage (Bigg, 1990; Vali, 1991; Rogers, 1993; Pruppacher et Klett, 1997). Dans ce travail de recherche, nous avons testé et évalué un nouveau paramétrage de la nucléation hétérogène de la glace élaboré par Khvorostyanov et Curry (2000) avec le modèle local du climat (LCM11) et comparé au paramétrage existant de Meyers et al. (1992) et à ce qui a été observé pendant la campagne de mesure SHEBA (Surface Heat Budget of Arctic). Le modèle local du climat (LCM11) est doté d'un schéma de nuages glacés qui simule les interactions entre les aérosols et les nuages, la formation de cristaux de glace et les précipitations. Le nouveau paramétrage de la nucléation hétérogène de la glace est f.
Book Synopsis Etude expérimentale et théorique des mécanismes microphysiques mis en jeu dans la capture des aérosols radioactifs par les nuages by : Alexis Dépée
Download or read book Etude expérimentale et théorique des mécanismes microphysiques mis en jeu dans la capture des aérosols radioactifs par les nuages written by Alexis Dépée and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les particules atmosphériques sont un sujet d'importance dans plusieurs couches de la société. Leur présence dans l'atmosphère est aussi bien une problématique météorologique et climatique qu'un enjeu de santé publique, notamment de par l'accroissement des maladies cardiovasculaires. En particulier, les particules radioactives émises dans l'atmosphère à la suite d'un accident nucléaire peuvent polluer les écosystèmes durant plusieurs années. Le récent accident du Centre Nucléaire de Production d'Électricité de Fukushima Daiichi en 2011 nous rappelle que, même aujourd'hui, le risque zéro n'existe pas. À la suite d'une émission dans l'atmosphère, les particules nanométriques diffusent et s'agglomèrent alors que les particules de plusieurs micromètres sédimentent. Les tailles intermédiaires vont, quant à elles, pouvoir être transportées à l'échelle globale dont le mécanisme principal de rabattement au sol provient des interactions avec les nuages et les précipitations. Afin d'améliorer la connaissance de la contamination des sols consécutive à de tels accidents, la compréhension de la capture des aérosols par les nuages est alors essentielle. Dans ce but, un modèle microphysique est implémenté dans ce travail, considérant les mécanismes microphysiques qui interviennent dans la capture des aérosols par des gouttes de nuage, notamment les forces électrostatiques dès lors que les radionucléides ont pour propriété de fortement se charger. Des mesures en laboratoire sont alors réalisées à l'aide de In-CASE (In-Cloud Aerosols Scavenging Experiment), expérience conçue dans ce travail, afin de comparer le modèle développé aux observations, et ce, toujours à une échelle microphysique où les paramètres d'influence régissant la capture au sein du nuage sont contrôlés. Par ailleurs, des systèmes de charge des particules et des gouttes sont conçus pour soigneusement maîtriser les charges électriques, tandis que l'humidité relative est précisément pilotée. Les nouvelles connaissances de la capture des particules par des gouttes de nuage qui en découlent, concernant entre autres les effets électrostatiques, sont ensuite incorporées au modèle de nuage convectif DESCAM (Detailed SCAvenging Model). Ce modèle à microphysique détaillée décrit un nuage de sa formation jusqu'aux précipitations, permettant d'étudier l'impact des nouvelles données sur le rabattement des particules à méso-échelle. De plus, des modifications sont apportées à DESCAM pour élargir l'étude aux nuages stratiformes qui constituent en France, la majorité des précipitations. À terme, cette étude ouvre la voie à l'amélioration de la modélisation du rabattement atmosphérique des particules, et notamment à la contamination des sols dans les modèles de crise de l'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire.
Book Synopsis Aerosol-Cloud Interactions from Urban, Regional, to Global Scales by : Yuan Wang
Download or read book Aerosol-Cloud Interactions from Urban, Regional, to Global Scales written by Yuan Wang and published by Springer. This book was released on 2015-05-05 with total page 100 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The studies in this dissertation aim at advancing our scientific understandings about physical processes involved in the aerosol-cloud-precipitation interaction and quantitatively assessing the impacts of aerosols on the cloud systems with diverse scales over the globe on the basis of the observational data analysis and various modeling studies. As recognized in the Fifth Assessment Report by the Inter-government Panel on Climate Change, the magnitude of radiative forcing by atmospheric aerosols is highly uncertain, representing the largest uncertainty in projections of future climate by anthropogenic activities. By using a newly implemented cloud microphysical scheme in the cloud-resolving model, the thesis assesses aerosol-cloud interaction for distinct weather systems, ranging from individual cumulus to mesoscale convective systems. This thesis also introduces a novel hierarchical modeling approach that solves a long outstanding mismatch between simulations by regional weather models and global climate models in the climate modeling community. More importantly, the thesis provides key scientific solutions to several challenging questions in climate science, including the global impacts of the Asian pollution. As scientists wrestle with the complexities of climate change in response to varied anthropogenic forcing, perhaps no problem is more challenging than the understanding of the impacts of atmospheric aerosols from air pollution on clouds and the global circulation.
Book Synopsis Modélisation régionale et télédétection spatiale des propriétés d'absorption des aérosols de feux de biomasse dans la région de l'Atlantique Sud-Est by : Alexandre Siméon
Download or read book Modélisation régionale et télédétection spatiale des propriétés d'absorption des aérosols de feux de biomasse dans la région de l'Atlantique Sud-Est written by Alexandre Siméon and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'absorption des aérosols est une propriété clé pour évaluer les impacts radiatifs des aérosols, tant directs que sur les propriétés des nuages, sur le climat à l'échelle régionale. Des études récentes ont montré que certains composés d'aérosols organiques (OC), appelés « carbone brun » (BrOC), émis principalement par la combustion de biomasse, peuvent absorber de manière significative le rayonnement solaire dans le spectre ultraviolet-visible-proche infrarouge. L'objectif principal de ce travail est d'améliorer la représentation des propriétés d'absorption des aérosols dans les modèles de climat régionaux. Nous nous concentrons sur les panaches de particules de feux de biomasse transportés au-dessus des nuages dans la région de l'Atlantique Sud-Est, au large de la côte ouest de l'Afrique. C'est une région présentée comme un laboratoire naturel pour mieux comprendre la complexité des interactions aérosol-nuage. La méthodologie repose sur des simulations numériques régionales d'aérosols à partir du modèle couplé météorologie-chimie WRF-Chem, combinées à un inventaire détaillé des émissions de feux de biomasse et à différents ensembles d'observations innovants de télédétection des aérosols, à la fois par ciel clair et nuageux à partir du capteur spatial POLDER-3/PARASOL. La littérature actuelle indique que le carbone brun absorbe plus efficacement le rayonnement UV-bleu que le carbone suie pur (BC). L'idée est d'exploiter cette spécificité en comparant la dépendance spectrale de l'albédo de simple diffusion issue des observations POLDER-3 dans la gamme de longueurs d'onde 443-1 020 nm avec celle simulée pour différentes proportions de BC, OC et BrOC. Ces tests de sensibilité reposent sur deux principales contraintes : le maintien d'une épaisseur optique aérosol par ciel dégagé/au-dessus des nuages et d'un rapport de masse (BC sur OC) réalistes. Des expériences de modélisation sont présentées et discutées afin de fournir de nouvelles estimations de la teneur en carbone suie, carbone organique et carbone brun dans les panaches d'aérosols de feux de biomasse africains transportés dans la région de l'Atlantique Sud-Est.
Book Synopsis Développement et évaluation d'un modèle tridimensionnel de nuage chaud à microphysique détaillée by : Mathieu Leporini
Download or read book Développement et évaluation d'un modèle tridimensionnel de nuage chaud à microphysique détaillée written by Mathieu Leporini and published by . This book was released on 2005 with total page 153 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les particules d'aérosols tiennent une position centrale dans la formation des nuages. La description détaillée de l'interaction entre les particules d'aérosols et les nuages réalisée dans une dynamique tridimensionnelle est essentielle. Le modèle de nuage chaud à microphysique détaillée DESCAM est modifié pour permettre son couplage à la dynamique tridimensionnelle du modèle méso-échelle de Clark. DESCAM-3D est ensuite évalué dans le cadre de deux formations nuageuses. D'abord, l'impact sur les précipitations d'une pollution est étudié lors de simulations idealisées réalisées sur le relief des Cévennes en France. Les résultats montrent qu'une atmosphère riche en noyaux de condensation ralentit considérablement la dynamique convective et réduit la formation de la pluie. Ensuite, le modèle couplé a été évalué à l'aide des mesures de l'expérience ACE-2. Il a montré un accord satisfaisant avec les observations et a aussi mis en évidence l'impact de la pollution sur le champ nuageux
Book Synopsis Conception et évaluation d'un schéma microphysique chaud et d'un schéma de capture et de lessivage des aérosols by : Dimitri Caro
Download or read book Conception et évaluation d'un schéma microphysique chaud et d'un schéma de capture et de lessivage des aérosols written by Dimitri Caro and published by . This book was released on 2002 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les propriétés microphysiques des aérosols et des hydrométéores ont des conséquences à l'échelle locale (précipitations, pics de pollution), régionale (inondations, pluies acides), et globale (changements climatiques). Une étude multi-échelle s'impose donc pour comprendre et prédire de façon satisfaisante les phénomènes météorologiques concernant les aérosols et les nuages. Les limitations de temps de calcul et de mémoire rendent actuellement impossible une modélisation détaillée des processus microphysiques. Des schémas microphysiques plus simples doivent donc être développés pour déterminer à partir des processus et des caractéristiques de petite échelle, les propriétés grande échelle des aérosols et nuages. Un schéma quasi-spectral de microphysique chaude BUSCAM ("bulk scavenging model") a été développé pour prédire les concentrations et les rapports de mélange des aérosols, des gouttelettes et des gouttes de pluie. Il considère, explicitement et analytiquement, la nucléation des gouttelettes (Abdul-Razzak et al., 2000), la condensation et l'évaporation (Chaumerliac et al., 1987), les processus de rupture et de collision-coalescence des gouttes avec les noyaux de collection de Long (1974) et la paramétrisation de l'autoconversion de Berry et Reinhardt (1974), ainsi que le lessivage des aérosols. Le schéma a été testé dans le cadre de la dynamique simple du modèle parcelle d'air, et comparé avec les résultats de detailed scavenging model DESCAM (Flossmann et al., 1985). Ensuite, il a été utilisé dans le cadre dynamique du modèle cinématique 2D (Szumowski et al., 1998) dédié au Hawaiin Rainband Project (1990), puis comparé avec les observations et les résultats de DESCAM. Les résultats montrent que le BUSCAM se comporte de façon satisfaisante. De plus, ce modèle permet pour la première fois de traiter simultanément l'évolution des nuages et le lessivage des aérosols. Il améliore donc la représentation des interactions entre les nuages et la pollution atmosphérique
Book Synopsis Modélisation multi-échelles de la composition chimique des aérosols by : Alexandre Berger
Download or read book Modélisation multi-échelles de la composition chimique des aérosols written by Alexandre Berger and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les aérosols atmosphériques jouent un rôle majeur dans les questions environnementales liées au climat, à la qualité de l'air et à la santé humaine. Les aérosols organiques (AO) constituent une part importante de la masse particulaire totale. Or les mécanismes de formation des AO sont mal connus. En particulier, un enjeu actuel reste la définition des composés organiques semi-volatils (COSV) issus de l'oxydation dans l'atmosphère de composés organiques volatils (COV) qui vont condenser sur ou au sein des aérosols préexistants pour former les aérosols organiques secondaires (AOS). De récentes études en laboratoire ont montré la contribution des COV oxygénés (COVO) dans la formation de composés organiques faiblement volatils en phase aqueuse. Ces études restent cependant incomplètes et il y a un besoin urgent de mieux comprendre la photochimie en phase aqueuse des espèces polyfonctionnelles et d'étudier l'influence des paramètres pertinents pour l'atmosphère (pH, concentrations initiales, présence de composés inorganiques) sur les processus de formation des AOS. Ces voies de formation d'AOS doivent être prises en compte dans les modèles atmosphériques. L'objectif de ce travail est d'évaluer la formation potentielle d'AOS produits lors d'un évènement nuageux observé à la station du Puy de Dôme à l'aide de simulations réalisées avec le modèle Méso-NH. Le réalisme des simulations pour la formation des AOS dépend de l'intégration, dans le schéma chimique en phase gazeuse, des espèces chimiques pertinentes, notamment les COV et leurs produits. Le mécanisme ReLACS2 répond à cette exigence et prend en compte à la fois les précurseurs de l'ozone et la formation des AOS. Ce dernier mécanisme est couplé avec le module ORILAM-SOA qui intègre le partitionnement gaz/particule des espèces inorganiques et organiques et les processus de nucléation, de condensation/évaporation, d'activation et de dynamique des aérosols. Dans un premier temps, ce couplage est évalué sur trois cas d'études réels sur l'Europe dans des conditions météorologiques contrastées. Un exercice d'inter-comparaison des modèles Méso-NH et WRF/CHEM ainsi qu'une comparaison de ces modèles avec les observations in-situ sont réalisés. Dans un deuxième temps, un premier travail de développement conduit à inclure les COVO, solubles et légers (jusqu'à 4 carbones), et la réactivité en phase associée, dans le mécanisme ReLACS2, avant de considérer la formation des AOS en phase aqueuse. Un nouveau mécanisme chimique, ReLACS3, est crée. Parallèlement, un second développement permet d'inclure la part des noyaux de condensation nuageux (CCN) dans la chimie de la goutte d'eau pour obtenir un couplage entre la phase gazeuse, aqueuse et particulaire. Avant de tester ces développements, une simulation 2D idéalisée d'un nuage orographique, observé lors d'une campagne de mesures intensives à la station du puy-de-Dôme durant l'été 2011, est réalisée. Cette étude permet de mettre en évidence le potentiel impact de la réactivité en phase aqueuse et de l'activation des CCN sur la formation des AOS.
Book Synopsis Validation expérimentale des paramétrisations de l'effet indirect des aérosols, via les strato-cumulus marins pour les modèles de climat by : Sarah Guibert
Download or read book Validation expérimentale des paramétrisations de l'effet indirect des aérosols, via les strato-cumulus marins pour les modèles de climat written by Sarah Guibert and published by . This book was released on 2002 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de recherche effectué durant cette thèse s'intéresse à l'effet indirect des aérosols sur le climat. Certains aérosols, les noyaux de condensation nuageux, donnent naissance aux gouttelettes de nuage. En modifiant la nature chimique et la distribution des aérosols, on peut modifier la concentration des gouttelettes et, par conséquent, les propriétés radiatives des nuages et leur efficacité à produire des précipitations. Cet effet est particulièrement sensible dans les strato-cumulus marins. Pour modéliser cet effet dans un modèle de grande échelle, il est nécessaire de paramétrer l'interaction entre aérosols et concentration de gouttelettes nuageuses, la croissance des gouttelettes dans les nuages de couche limite et enfin l'interaction entre la microphysique et les propriétés radiatives des nuages. Cette étude porte sur la première étape : interaction aérosol/nuage. Tout d'abord, les mesures des propriétés physiques et chimiques des aérosols réalisées durant la campagne ACE-2 ont été analysées, dans le but de valider les mesures effectuées...
Book Synopsis Importance des propriétés physico-chimiques des aérosols pour la formation des nuages glacés en Arctique by :
Download or read book Importance des propriétés physico-chimiques des aérosols pour la formation des nuages glacés en Arctique written by and published by . This book was released on 2015 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis MESURE IN SITU DE LA FONCTION DE PHASE DE DIFFUSION DES PARTICULES NUAGEUSES AU MOYEN DU NEPHELOMETRE POLAIRE AEROPORTE by : FREDERIQUE.. AURIOL
Download or read book MESURE IN SITU DE LA FONCTION DE PHASE DE DIFFUSION DES PARTICULES NUAGEUSES AU MOYEN DU NEPHELOMETRE POLAIRE AEROPORTE written by FREDERIQUE.. AURIOL and published by . This book was released on 1998 with total page 151 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA COMPREHENSION DU ROLE DES NUAGES SUR LE CLIMAT GLOBAL DE NOTRE PLANETE PASSE PAR L'ETUDE DES INTERACTIONS ENTRE MICROPHYSIQUE ET RAYONNEMENT ET DONC PAR LA CONNAISSANCE DES PROPRIETES MICROPHYSIQUES ET OPTIQUES DES NUAGES. LE NEPHELOMETRE POLAIRE AEROPORTE A ETE DEVELOPPE AFIN DE REPONDRE AU DOUBLE OBJECTIF DE FOURNIR DES MESURES IN SITU DIRECTES DE L'INDICATRICE DE DIFFUSION DES NUAGES ET D'AMELIORER LA QUALITE DES MESURES DES CARACTERISTIQUES MICROPHYSIQUES DES NUAGES, EN PARTICULIER DANS LES NUAGES GLACES. DES MESURES ORIGINALES DE L'INDICATRICE DE DIFFUSION ONT ETE REALISEES EN STRATOCUMULUS, CIRRUS ET CONTRAILS LORS DE L'EXPERIENCE EUROPEENNE AEROCONTRAIL. DANS LES NUAGES D'EAU LIQUIDE, LE NEPHELOMETRE POLAIRE A PU ETRE VALIDE AU NIVEAU DE LA MESURE DE LA FONCTION DE PHASE DE DIFFUSION, D'UNE PART ET D'AUTRE PART, POUR LA RESTITUTION DES PARAMETRES MICROPHYSIQUES A L'AIDE D'UNE METHODE D'INVERSION. DANS LES NUAGES MIXTES, UN CRITERE TRES SENSIBLE PERMET DE CONNAITRE LA PHASE DU NUAGE ECHANTILLONNE. LES FONCTIONS DE PHASE DE DIFFUSION MESUREES DANS LES NUAGES GLACES DE TYPE CIRRUS OU CONTRAIL INDIQUENT DES DIFFERENCES MAJEURES AVEC LES FONCTIONS DE PHASE SOUVENT UTILISEES DANS LES MODELES QUI FONT L'HYPOTHESE DE PARTICULES SPHERIQUES OU DE FORMES GEOMETRIQUES SIMPLES POUR LES CRISTAUX DE GLACE. L'INTERPRETATION DES FONCTIONS DE PHASE MESUREES MONTRE L'IMPORTANCE DES EFFETS DE FORME OU DE RUGOSITE DES PARTICULES SUR L'INDICATRICE DE DIFFUSION. ENFIN, LE NEPHELOMETRE POLAIRE PERMET D'ESTIMER LA TAILLE, LA CONCENTRATION ET LE CONTENU EN GLACE DES CRISTAUX DE DIAMETRE INFERIEUR A 40 M.
Book Synopsis Paramétrisation des processus physico-chimiques de formation des nuages et étude de leurs impacts sur l'évolution de la composition chimique atmosphérique by : François Champeau
Download or read book Paramétrisation des processus physico-chimiques de formation des nuages et étude de leurs impacts sur l'évolution de la composition chimique atmosphérique written by François Champeau and published by . This book was released on 2007 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur le développement d'un module microphysique de nuages liquides et glacés dans un modèle de chimie multiphase (Leriche et al., 2001). Le modèle complet a été appliqué afin d'évaluer le rôle de ces nuages sur les teneurs en polluants atmosphériques. Les nuages modulent le transport horizontal et vertical des polluants ainsi que leur lessivage via les précipitations, ils sont aussi le siège de réactions chimiques complexes. En paramétrisant la répartition des polluants entre les différentes phases du nuage via des processus comme le givrage, la croissance des cristaux par dépôt de vapeur, la fonte et la collection des hydrométéores, il est montré l'importance de la phase glace et de la morphologie des cristaux dans l'évolution chimique du nuage. Des scénarios de formation nuageuse sont définis à partir de masses d'air continentale et / ou marine, pour voir l'influence de la capacité du nuage à précipiter sur la composition chimique des hydrométéores. Des tests sur la rétention et l'enfouissement pilotant les échanges avec la phase glacée lors du givrage et de la croissance par dépôt de vapeur respectivement ont été menés pour conclure au rôle majeur joué par la glace dans le bilan des espèces traces
Book Synopsis Modélisation LES des précipitations dans les nuages de couche limite et paramétrisation pour les modèles de circulation générale by : Olivier Geoffroy
Download or read book Modélisation LES des précipitations dans les nuages de couche limite et paramétrisation pour les modèles de circulation générale written by Olivier Geoffroy and published by . This book was released on 2007 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les nuages de couche limite sont une composante importante du système climatique terrestre de part leur rôle dans le bilan radiatif planétaire, la circulation générale, le cycle de l'eau et leur sensibilité au forçage aérosol (premier et second effet indirect des aérosols). La précipitation est un des processus clé pilotant leur évolution, la transition entre les différents régimes, et est le principal processus mis en jeu dans le second effet indirect des aérosols. La rétroaction radiative des nuages ainsi que le forçage des aérosols constituent tout deux des incertitudes majeures dans les études de changements climatiques. L'objectif de cette étude est d'améliorer la représentation de la formation des précipitations dans les stratocumulus et plus particulièrement évaluer sa sensibilité au forçage des aérosols, à partir de simulations LES. Dans ce but, le modèle méso-NH a été couplé avec des paramétrisations bulk de la microphysique parmi les plus sophistiqués, basés sur le schéma bulk à deux moments de Khairoutdinov and Kogan (2000) (KK00).
Book Synopsis Impact de l'aérosol sur le cycle de vie des nuages de couche limite by : Irina Sandu
Download or read book Impact de l'aérosol sur le cycle de vie des nuages de couche limite written by Irina Sandu and published by . This book was released on 2014 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'aérosol anthropique peut affecter le cycle de vie des nuages de couche limite, en modifiant l'albédo du nuage et en inhibant la formation des précipitations. Cependant, il est difficile de quantifier ces impacts à partir d'observations. Les interactions aérosol-nuages de couche limite sont donc étudiées à l'aide des modèles numériques à résolution fine (LES), qui disposent de paramétrisations détaillées de la turbulence, du transfert radiatif et de la microphysique nuageuse. Dans cette étude, nous examinons plus spécifiquement les impacts de l'aérosol sur le cycle diurne de stratocumulus marins. Des simulations LES d'un cycle de 36 heures sont réalisées pour des concentrations d'aérosol typiques de masses d'air pures et polluées. Partant d'un même état initial, les simulations divergent rapidement. L'augmentation de la concentration des noyaux de condensation nuageux conduit à une augmentation de la concentration des gouttelettes, à une diminution de leur diamètre, et ainsi à l'inhibition de leur sédimentation et de la précipitation de bruine. Le contenu en eau liquide au sommet nuage augmente et l'entraînement sommital est renforcé. De plus, l'absorption du rayonnement solaire à la base du nuage n'est plus compensée par l'évaporation de la bruine et le découplage de la couche nuageuse est renforcé. Dans l'ensemble, la couche limite polluée est mieux couplée la nuit et plus découplée le jour que la couche limite marine pure. Ces simulations permettent d'identifier des signatures mesurables de l'impact des aérosols sur la dynamique de la couche limite, et ainsi de mieux concevoir les expériences de terrain qui visent à quantifier ces impacts.
