Groupe de travail 4

Détermination des sources et des précurseurs d’aérosols à partir d’une modélisation inverse utilisant les observations spatiales.
Evolution des propriétés optiques au cours du transport

Laboratoire leader: LOA

Participant: ICARE

Contacts

Objectifs

Matériel et méthodes

Etudes en cours et résultats

Sélection de publications

Objectifs

Développement de modèles inverses du transport des aérosols pour retrouver, à l’échelle planétaire, les sources d’aérosols troposphériques à l’aide de données satellitaires

Illustration: Cartoons that depict schematic views of models and satellite combinations (relevant for aerosols).

Matériel et méthodes

Données satellitaires :

  • POLDER/PARASOL : global information about aerosol loading, particle composition, shape, etc.
  • CALIPSO : information aerosol vertical distribution
  • FCI/METEOSAT : information on diurnal aerosol variability
  • IASI/METOP and Tanso-fts/Gosat: information on aerosol and gas aerosol precursors

Modèle de Chimie/Transport :

  • Regional chemistry-transport model (CHIMERE)
  • Global aerosol transport model (GEOS_CHEM)

Algorithme inverse :

  • GRASP (Generalized Retrieval of Aerosol and Surface Properties)
  • Information Content (IC) analysis

Etudes en cours

  • Les mesures de l’instrument POLDER/PARASOL (spectrales, directionnelles et de polarisation) étant supérieures au nombre d’inconnues, cela nous permet d’appliquer des méthodes d’optimisation statistiques et de retrouver simultanément les propriétés de la surface et de l’atmosphère, ainsi que des informations sur la taille, la forme, l’absorption et la composition (indice de réfraction) de l’aérosol
  • L’algorithme a été appliqué à deux mois d’observations PARASOL au-dessus de zones de ~ 600 × 600 km. Les cartes montrent une bonne cohérence spatiale de l’épaisseur optique, présentent très peu de bruit à haute fréquence et sont comparables aux observations faites au sol par AERONET

Illustration : Upper panel : GEOS-CHEM emissions (Dust, BC and OC) denoted as “Prior” (source by default) and retrieved using satellite retrieval denoted as “Posterior”. Lower panel : average spectral AODs retrieved by GRASP and predicted by GEOS-CHEM (default values). It is clear that default GEOS-CHEM emissions strongly underestimated BC and OC emissions and overestimated dust emissions. Results are averaged over 2 weeks in Sep 2008.

Sélection de publications

  • Boichu, M., Clarisse, L., Péré, J.-C., Herbin, H., Goloub, P., Thieuleux, F., Ducos, F., Clerbaux, C., Tanré, D. 2015, Temporal variations of flux and altitude of sulfur dioxide emissions during volcanic eruptions: implications for long-range dispersal of volcanic clouds, Atmospheric Chemistry and Physics, 15, 8381-8400, doi:10.5194/acp-15-8381-2015
  • Dubovik, O., Lapyonok, T., Litvinov, P., Herman, M., Fuertes, D., Ducos, F., Lopatin, A., Chaikovsky, A., Torres, B., Derimian, Y., Huang, X., Aspetsberger, M., and Federspiel C.: GRASP: a versatile algorithm fo characterizing the atmosphere, SPIE: Newsroom, Doi: 10.1117/2.1201408.005558, Published Online: 19 /09/2014. http://spie.org/x109993.xml.

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