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Lettre pigb-pmrc France n°14 - Changement global
mais les incertitudes liées aux aérosols sont beaucoup plus
importantes. Les effets indirects ou semi-directs via les
nuages sont encore mal estimés, et en matière de forçage
radiatif direct, la contribution des poussières désertiques
dont les sources ont pu augmenter du fait de l'homme est
difficile à quantifier. De plus, tant à l'échelle régionale qu'à
l'échelle saisonnière, des impacts radiatifs dus aux aérosols
de plusieurs dizaines de Wm
-2
sont fréquemment rencon-
trés, dont les impacts sur la dynamique atmosphérique
restent à être décrits et modélisés.
La nécessité de grandes campagnes de terrain
Les observations globales et de grandes campagnes de
terrain ont mobilisé la communauté scientifique depuis
une douzaine d'années (voir figure 1, pages couleur). Les
satellites donnent accès à un suivi global du contenu en
aérosols dans les zones non nuageuses, mais l'information
est beaucoup plus précise au-dessus des océans. Ils ne
donnent de toute façon pas accès à toutes les propriétés
nécessaires au calcul des effets radiatifs et les observations
spatiales d'aérosols doivent être qualifiées et complétées
par des réseaux de télédétection depuis le sol. Enfin, ils ne
permettent pas de distinguer les aérosols de pollution des
aérosols naturels lorsque ceux-ci sont présents simultané-
ment, ce qui est nécessaire pour calculer le forçage dû
aux activités humaines.
Les grandes campagnes de terrain sont l'occasion de nom-
breuses mesures in situ, et tout particulièrement aéro-
portées. La synergie entre les mesures physico-chimiques,
radiatives et dynamiques, les satellites et les modèles
numériques fournit des informations essentielles sur les
aérosols et leurs interactions avec les nuages et le rayon-
nement. Cette stratégie est nécessaire pour quantifier les
effets radiatifs des aérosols et leurs impacts, et chacune de
ces campagnes a apporté des informations originales.
La campagne intensive INDOEX (Indian Ocean Experiment ;
voir article de P. Chazette dans ce numéro) a révélé un
forçage radiatif total à la surface de l'océan d'au moins -10
Wm
-2
en moyenne lors du premier trimestre 1999 dans
tout l'Océan Indien Nord, la Mer d'Arabie et le Golfe du
Bengale, dû à un aérosol de pollution absorbant et peu
sensible à l'humidité. Ceci implique une diminution saison-
nière moyenne de 15% de l'évaporation océanique.
L'évaporation des cumulus dans la couche polluée s'est
aussi révélée importante dans le bilan radiatif, compensant
une grande partie des effets indirects.
Perspectives : besoin de données
La quantification du forçage radiatif direct des aérosols a
beaucoup progressé grâce à ces campagnes et aux
travaux de télédétection et de modélisation, mais elle
reste incertaine. La quantification des forçages indirects
l'est encore davantage.
Large experimental field campaigns allow many valuable in
situ measurements, especially from airborne platforms. The
synergy between the physical, chemical, radiative and
dynamical field measurements, satellites and numerical
models yields essential information on aerosols and their
interactions with clouds and radiation. Such a strategy is
needed to quantify the aerosol radiative effects and their
impacts, and every campaign provided original information.
The intensive campaign of INDOEX (Indian Ocean
Experiment; see Patrick Chazette's article) revealed a total
aerosol radiative forcing at the ocean surface of at least -10
W m
-2
on average over the first three months of 1999 in all
the North Indian Ocean, the Arabian Sea and the Gulf of
Bengal. It was due to a pollution aerosol found absorbing
and weakly sensitive to humidity. Such a forcing implies a
seasonal mean decrease of 15% of the oceanic evaporation.
The cumulus evaporation in the polluted layer warmed by
aerosol absorption was also found significant in the radiative
budget, compensating in a large part the negative aerosol
indirect effects.
Perspectives
Quantification of the direct aerosol radiative forcing signifi-
cantly progressed following these field campaigns and asso-
ciated remote sensing and modelling works, but it remains
relatively uncertain. Quantification of the indirect forcing is
still very uncertain.
The last IPCC (Intergovernmental Panel for Climate Change)
report underlines the major need of global data on the vertical
distribution of aerosols, and of new experimental campaigns
in continental industrial regions, in the high troposphere, the
Arctic, the remote ocean and in regions under the influence of
desert dusts. The study of aerosol-cloud interactions and the
implementation of relevant processes in climate models is
probably the major challenge in the mid term.
Given our present understanding and despite the significant
progress made during the last decade, we are still far from a
confident diagnostic of the impacts of the substantial aerosol
radiative forcing, and in particular the significant perturba-
tions at the regional scale, of the atmospheric dynamics and
of the water cycle.
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