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 Nouvelle climatologie

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Clavius
Soleil
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Clavius

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MessageSujet: Nouvelle climatologie   Nouvelle climatologie Icon_minitimeMar 7 Jan - 11:55

Salut

Ayant analysé des mesures réalisées dans le cadre du Service d’observation MOZAIC, des chercheurs du Laboratoire d’aérologie (LA/OMP, Université Toulouse 3 / CNRS), en collaboration avec des chercheurs du GAME (GAME/CNRM, Météo-France / CNRS) viennent d’établir une climatologie purement troposphérique, aux moyennes latitudes nord, de la répartition de l’ozone (sur 15 ans, 1994-2009) et du monoxyde de carbone (sur 10 ans, 2001-2009). Ces données seront mises à disposition de la communauté.

Historiquement, la cartographie de l’ozone a été dressée d’abord avec des données de radiosondage (très discrètes dans le temps et l’espace), puis avec des mesures spatiales (très dépendantes du couvert nuageux, avec une résolution verticale limitée) qui initialement donnaient des informations sur la colonne atmosphérique totale d’O3.
Depuis 1994, des instruments scientifiques automatiques sont embarqués à bord d’Airbus A340 dans le cadre du service d'observation MOZAIC(1) pour réaliser, en continu le long de la trajectoire des avions, des mesures de différents composés atmosphériques. L’ozone (O3) est ainsi échantillonné depuis 1994 et le monoxyde de carbone (CO) depuis 2001. Sur 11 sites situés entre 20°N-50°N (Abu Dhabi – Frankfurt) et 119°W-140°E (Los Angeles – Tokyo), 40 000 profils verticaux (montées et descentes au-dessus des aéroports) ont permis de documenter la troposphère de façon précise (haute résolution verticale), exclusive et complète, et ce quelles que soient les conditions nuageuses.

Des chercheurs du LA et du GAME ont analysé les données O3 et CO de MOZAIC en utilisant une nouvelle méthodologie(2) qui permet de totalement définir chaque profil troposphérique et chaque colonne d’air associée, à savoir depuis le sol jusqu’à la tropopause, limite franchie par les avions dans moins de 58 % des cas. Les chercheurs ont ainsi pu élaborer des profils saisonniers troposphériques des quantités d’O3 et de CO ainsi que des contenus mensuels de la colonne troposphérique, exprimés dans la même unité, le DU(3).

Concernant la quantité totale d’O3 contenue dans la colonne troposphérique, le minimum se situe en Europe en décembre (23,7 DU) et le maximum au Moyen-Orient en juillet (43,2 DU). Si la mousson d’été diminue singulièrement la quantité d’ozone de la colonne troposphérique au Japon, aucune diminution n’est perceptible à Pékin.
Pour le CO, les minima se situent entre juin et novembre et les maxima au début du printemps. Pékin apparaît comme étant "hors normes" avec un minimum qui excède toute l’année tous les maxima des autres sites, en raison des quantités très élevées de CO présentes dans les basses couches (de 2 à 7 fois supérieures en hiver à celles mesurées au Japon ou en Europe). Le Moyen-Orient, quant à lui, présente en hiver les plus faibles quantités de tous les sites.

Concernant la répartition verticale de l’O3 troposphérique, sa concentration augmente en tous lieux, jusqu’à 2 km d’altitude, puis diminue au-delà de façon persistante. Avec ce traitement purement troposphérique, les chercheurs obtiennent, quels que soient le lieu et la saison, moins d'O3 et plus de CO dans la haute troposphère que lors d’un traitement indifférencié entre valeurs stratosphériques et troposphériques, ce qui met en évidence le biais introduit par les climatologies en usage.
Les répartitions verticales de ces deux gaz à l’est des USA et en Europe sont comparables, et leur gradient positif entre l’ouest et l’est de l’Europe illustre le rôle du transport à longue distance. L’impact de la mousson d’été est majeure au Japon mais juste perceptible à Pékin, tout comme à Dallas et Houston.

La comparaison de cette nouvelle climatologie troposphérique à un produit satellitaire analogue montre que les cycles saisonniers des colonnes troposphériques sont fortement corrélés avec toutefois une surestimation de l’O3 par le satellite (> 30 % et maximale en hiver) et une sous-estimation du CO (> 25 %). Ces différences proviennent principalement des conditions de mesure, de la performance des instruments spatiaux et d’une contamination stratosphérique probable surtout en hiver.
Les données de climatologie mensuelles et saisonnières de ces composés troposphériques (O3 et CO) seront mises à disposition sur le site web de MOZAIC/IAGOS. Elles devraient permettre de différencier plus précisément l’impact des activités anthropiques sur la composition atmosphérique de celui des processus naturels.

http://www.insu.cnrs.fr/node/4661

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