Qiaoyun HU
Doctorat en Physique de l’Atmosphère
Discipline Sciences de la Matière du Rayonnement et de l’Environnement
Thèse soutenue le 19 décembre 2018
Laboratoire d’Optique Atmosphérique (LOA)
Titre et résumé de thèse
Publications scientifiques
Présentations orales et posters
Perspectives
Titre et résumé de thèse
Advanced aerosol characterization using sun/sky photometer and multi-wavelength Mie-Raman lidar measurements
Les recherches que nous présentons ont principalement deux objectifs. D’une part la caractérisation des aérosols à l’aide du lidar Mie-Raman LILAS et d’autre part la restitution des propriétés aérosols par l’inversion simultanée des mesures Lidar et photométriques à l’aide l’algorithme GARRLIC/GRASP.
Les données analysées proviennent des super-sites d’observations de Lille (Hauts-de-France) et M’Bour (site côtier, Sénégal). Les mesures de M’Bour ont été acquises pendant SHADOW-2 (Study of SaHAran Dust Over West Africa), campagne réalisée dans le cadre du labex CaPPA. L’étude porte, tout d’abord, sur les poussières sahariennes caractérisées prés des sources (Sénégal), puis les aérosols sahariens transportés à longue distance, les particules de fumée issues des feux de forêt canadiens, leur mélange caractérisés depuis le site de Lille. Pendant la saison sèche et la période de transition (i.e. de la saison sèche à la saison humide), les propriétés des poussières déduites du lidar LILAS opérant à M’Bour présentent des différences, en partie explicables par l’intrusion d’aérosols marins. Les poussières sahariennes transportées à longue distance et observées à Lille présentent des caractéristiques bien distinctes de celles de M’Bour, témoignant de l’impact du transport. A Lille, d’importants panaches de particules de fumée issus du Canada ont été détectés jusqu’à très haute altitude et présentent des rapports de dépolarisation étonnamment élevés, liés, en partie, au processus de vieillissement.
Dans la seconde partie de notre travail, nous nous sommes focalisés sur la validation, à l’aide de plusieurs cas d’étude, et d’une méthode indépendante, de l’algorithme GARRLIC/GRASP. En particulier, nous avons étudié l’apport de la dépolarisation lidar sur la restitution des propriétés caractéristiques des aérosols restituées. La comparaison montre une très bonne cohérence avec les résultats de méthodes indépendantes, sauf sur la dépolarisation (biais de l’ordre de 10%). Ces cas d’étude ont également permis de mesurer les profils d’absorption des aérosols, paramètre clef pour préciser leur impact radiatif. Nos résultats démontrent l’intérêt de l’algorithme GARRLIC/GRASP, en cours d’implémentation au Centre ICARE/AERIS, dans le cadre du projet et de l’infrastructure ACTRIS. Nos travaux aussi démontrent la pertinence des données du lidar et du photomètre sur les sites remarquables de Lille et M’Bour, et de leur interprétation à l’aide d’algorithmes tels que GARRLIC/GRASP pour la caractérisation fine des aérosols pour permettant leur impact radiatif et pour l’évaluation des futures missions de l’Agence Spatiale Européenne.
Directeur de thèse :
Philippe GOLOUB, LOA
Co-directeur de thèse :
Oleg Dubovik, LOA
Examinateurs :
Adolfo Comeron
Igor Veselovskii
Iowna Stachlewska
Lucas Alados Arboledas
Rapporteurs :
Albert Ansmann
Valery Shcherbakov
Directeur de thèse :
Philippe Goloub (LOA)
Co-encadrant:
Oleg Dubovik (LOA)
Laboratoire: LOA
Financement: Agence spatiale européenne (ESA)
