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Modélisation du transport de panaches de feux et composition
atmosphérique en Arctique
LONG Yoann1, REA Géraldine1, TURQUETY Solène1, LAW Kathy2
1
LMD, Ecole Polytechnique, F 91128 Palaiseau Cedex ([email protected],
[email protected], [email protected]),
2
LATMOS,
Université
Pierre
et
Marie
Curie,
4
Place
Jussieu,
Paris
([email protected]).
L’atmosphère Arctique est un récepteur naturel de la pollution provenant des
continents situés dans l’Hémisphère Nord. Des premiers changements irréversibles ont été
constatés comme la diminution de la glace de mer en été entrainée par le réchauffement
climatique. La troposphère de cette région a longtemps été supposée « propre » jusqu’à ce
que dans les années 1950 des vols aériens au-dessus du Canada et de l’Alaska ont rapporté
la présence de brumes, dites Arctic Haze, diminuant la visibilité. L’origine de cette pollution
est à ce jour attribuée au transport de gaz à effet de serre à temps de résidence long dans
l’atmosphère. Néanmoins des espèces à plus faible temps de vie tels que l’ozone et les
aérosols pourraient également jouer un rôle important sur le forçage radiatif. L’incertitude sur
la contribution des aérosols et de l’ozone sur le changement climatique en Arctique est
importante, notamment le rôle des feux de forêts boréaux et les émissions anthropiques.
Ce travail qui s’inscrit dans le projet de recherche ANR CLIMSLIP (Climate Impact of
Short-Lived Pollutants and Methane in the Arctic) et porte sur l’analyse du transport à longue
distance des panaches de pollution vers l’Arctique avec une attention particulière sur l’étude
de panaches de feux de biomasse. Des études ont montré que la hauteur d’injection des
panaches de feux a un rôle important sur le transport à longue distance, notamment lorsque
les panaches atteignent des hauteurs supérieures à la couche limite atmosphérique. Pour
répondre à cette problématique, le modèle global de chimie-climat (LMDz-INCA) est utilisé. Il
permet d’analyser les observations satellitaires et aéroportées de la composition
atmosphérique collectées au cours de campagnes engagées dans l’Année Polaire
Internationale et notamment le projet POLARCAT. Ce dernier a produit des données
d’initialisation et d’émission qui sont utilisées pour contraindre LMDz-INCA. L’une des
originalités du modèle est qu’il s’agit un modèle global fonctionnant en mode online (prenant
en compte les rétroactions entre la météorologie et la physico-chimie des gaz et des
aérosols). Récemment un modèle vertical d’injection des panaches de feux a été couplé à
LMDz-INCA. Ce modèle sera utilisé pour valider, sur un cas d’étude, ces dernières
améliorations en comparant, avec les données satellitaires AIRS, les résultats des
simulations des colonnes d’un traceur de feux particulier : le monoxyde de carbone (CO).