Lettre pigb-pmrc France n°14 - Changement global
mars 1999 au-dessus de Goa et de Dharwar (figure 4) pas-
sant de 0,25 courant février à plus de 0,6, fin mars. Elle est
apparue décorrélée des observations in situ au sol (perte
de corrélation significative à partir de 200 m d'altitude).
Cycle journalier
Les mesures lidar effectuées à Goa à partir du Mystère-20
de l'INSU ont permis d'évaluer la répartition verticale de
l'aérosol. En moyenne plus de 50 % de la contribution à
l'épaisseur optique totale est liée à l'aérosol piégé dans la
couche de mousson entre 0,7 et 3 km d'altitude (figure
5). Les différences entre les situations nocturne et diurne
sont liées au régime de brise de mer (jour)/brise de terre
(nuit). Durant la journée, les polluants reviennent par-
tiellement vers Goa après avoir été expulsés au-dessus de
l'Océan Indien durant la nuit. Une couche plus " diluée "
est donc présente le jour au-dessus de Goa.
Modélisation
L'évolution de la charge en aérosol été étudiée en utilisant
le modèle mésoéchelle RAMS (Regional Atmospheric
Modeling System) et le modèle de circulation générale
LMD-Z (Laboratoire de Météorologie Dynamique global
circulation model - Zoom). De jour, les résultats de mod-
élisation du RAMS montrent que la présence d'aérosols
au-dessus de la couche limite est liée à la convergence
entre le flux synoptique (circulation à grande échelle)
d'Est et le flux de brise de mer, l'aérosol produit locale-
ment étant transporté au-dessus de la couche limite
atmosphérique locale. De nuit, seul le flux synoptique
d'Est peut expliquer leur présence. Les conditions diurne
et nocturne sont illustrées figure 6.
Evolution de la circulation atmosphérique
Les masses d'air d'altitude inférieure à 500 m arrivant sur
le site de Gao provenaient du Nord-Est en février, puis
progressivement du Nord en mars (voir figure 7 pages
couleur). Ce phénomène est principalement lié au
déplacement de l'anticyclone subtropical de l'Inde cen-
trale vers la baie du Bengale suite au réchauffement de la
surface continentale au cours de la période de mousson
d'hiver. Le site a donc été affecté par des masses d'air pol-
luées en provenance de Bombay à partir du début mars.
L'origine de l'aérosol piégé dans le panache
de mousson
Toutes les mesures dans la colonne d'atmosphère sont
cohérentes et montrent que l'épaisseur optique a aug-
menté de février à fin mars 1999 (figure 8). En effectuant
une étude statistique sur les feux de biomasse à partir des
observations ATSR, une très forte corrélation est apparue
entre leur occurrence et l'épaisseur optique journalière
moyenne. L'activité agricole locale va en effet en s'accen-
tuant durant cette période sans une modification partic-
All measurements on the atmospheric column show an
increase of the optical thickness between February and the
end of March (figure 8). The number of biomass burning,
mainly associated with agricultural activity, is well corre-
lated with the enhancement of the mean daily optical thick-
ness. The ratio of black to total carbon measured over the
site of Goa indicates a double origin of the aerosol (fuel and
biomass burning).
Nevertheless, between the 23rd and the 27th of March, the
optical thickness was lower by a factor of 2 ( 0.3 at 550
nm). This period corresponded to a rupture in the monsoon
circulation where desert air masses were advected over Goa
(figure 9, color pages). Indeed, a dust uptake occurred some
days before near the Persian and Oman gulfs.
The direct radiative effect of aerosols during
INDOEX
The direct radiative effect of the aerosols trapped into the
monsoon plume is assessed at two levels : at the top of the
atmosphere and at the surface level.
At the top of atmosphere, in the central part of the plume,
(mean optical thickness close to 0.6 at 532 nm) the direct
radiative forcing is negative and close to 17±5 Wm
-2
. The
solar energy backscattered by the atmosphere is then
enhanced by 17 Wm-2 (see footprint "energy budget" of the
previous article for the term B). This is associated with a
cooling effect of the Earth (term C in the previous footprint).
At the surface, the radiative forcing is larger than the one at
the top of atmosphere by a factor 2.5 to 4.5. The aerosol
presence leads to decrease the solar energy at the ground
level (decrease of the term H in the previous footprint). Such
a decrease is due to both the scattering and the absorption
of the sunlight by the aerosols.
The difference between the radiative forcing at the top of the
atmosphere and at the surface shows the importance of the
absorbent part of the aerosol. The absorbent part leads to a
significant heating in the aerosol plume (between 0 and 3
km). The solar energy trapped in the aerosol layer is shown
in the figure 10 (color pages) and it may be larger than 20
Wm-2. Mean value of the heating rate has then been calcu-
lated to be between 0.8 and 1.2 K/day (figure 11). Locally
values higher than 2K/day can exist..
Such results are in good agreement with those published by
Podgorny et al. (2000) of -20 Wm
-2
at the top of atmos-
phere and -82 Wm-2 at the surface level. The regional radia-
tive forcing at the top of atmosphere due to the anthro-
pogenic aerosol trapped into the monsoon plume is by a
factor 5 larger than the one of anthropogenic greenhouse
gases, but in an opposite sign.
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