Suivie des éruptions volcaniques par l'observation satellite Fabrice Jégou, Gwenaël Berthet, Line Jourdain, Jean-Baptiste Renard Colloque CNFGG, 10-12 octobre 2012 Impact des émissions volcaniques sur le climat More Reflected Solar Flux Stratospheric aerosols (Lifetime ≈ 1-3 years) Less Upward IR Flux backscatter absorption (near IR) H2S → H2SO4 SO2 e siv o l Exp Solar Heating Heterogeneous → Less O3 depletion Solar Heating CO2 H2O HCl HF emission IR Cooling emission forward scatter Ash Reduced Direct Flux Enhanced Diffuse Flux Tropospheric aerosols (Lifetime ≈ 1-3 weeks) ent c s ie Qu IR Heating ING T A E H NET absorption (IR) Effects on cirrus clouds More Downward IR Flux Less Total Solar Flux SO2 → H2SO4 Indirect Effects on Clouds OLIN O C NET G Histoire de l'observation satellite des aérosols 1972 2012 Mont Pinatubo 13 Juin 1991 Anomalie de température globale entre 1979 et 2000 en basse stratosphère Référence moyenne 1984-1990 El Chichon Mont Pinatubo Alertes SO2 pour l'année 2011 http://sacs.aeronomie.be/ Activité volcanique entre mai et juin 2011 : Grimsvötn (Iceland), Puyehue-Cordón Caulle (Chilie), Nabro (Érythrée) IASI – Metop Infrared Atmospheric Sounding Interferometer Surveillance des éruptions à travers la détection du SO2 Éruption du Sarychev (Îles Kouriles, Russie) le 12 juin 2009 C. Clerbaux (LATMOS, Paris) 10 juin 1 juillet 30 juillet Une unité Dobson correspond à une couche qui aurait une épaisseur de 10 µm dans les conditions normales de T et de P. Une unité Dobson est équivalente à 2,69.1020 molécules par mètre carré. Instrument OSIRIS embarqué sur le satellite ODIN Éruption du volcan Kasatoshi (août 2008) Bourassa et al. J. Geophys. Res., 2010. Satellite CALIPSO instrument CALIOP Coefficient d’extinction au-dessus de l’Europe (40-80N, 15W-45E) Distribution verticale des moyennes journalières 2007 2008 2009 Moyennes journalières entre 8 et 20 km Kasatoshi Q. Bourgeois Sarychev 2010 Questions 1) Quelles matières sont réellement injectées dans l’atmosphère pendant une éruption? - Les espèces ayant un impact sur le climat : espèces soufrées, halogènes, H2O, et les particules fines. - Les processus chimiques et microphysiques dans la colonne éruptive et dans le panache volcanique 2) Quel est l’impact des faibles éruptions sur les aérosols de fond? - Quelles sont les fréquences et les intensités de ces éruptions ? - Décorréler le rôle des aérosols naturelles / aux aérosols anthropiques - Les périodes « calmes » sont-elles contrôlées par les faibles éruptions ou par la pollution? 3) Comment les éruptions des hautes latitudes influences le climat ? Beaucoup de recherches concernent des éruptions explosives aux tropiques. L’éruption du Laki en 1783 (Iceland) toucha tout l’hémisphère nord. Si cette éruption arrivait aujourd'hui cela stopperait le trafic aérien pendant 6 mois. 4) Quelle est l’effet indirect des émissions de sulfates sur les nuages? 5) Comment mieux modéliser l’impact climatique des éruptions volcaniques ? - Améliorer la représentation de la microphysique et du transport des aérosols - Mieux caractériser le rôle des aérosols sur la destruction de l’ozone (chimie hétérogène) - Quantifier et évaluer l’impact de la vapeur d’eau injectée dans la stratosphère Extinction des aérosols (525nm) aux tropiques (20N-20S) SAGE II (gauche) de 1985 à 2005, CALIPSO (droite) de 2006 à 2010 Chaque éruption est indiquée par les deux premières initiales du Volcan. Ligne blanche : vent moyen zonal à 10hPa à Singapour Satellite ODIN instrument OSIRIS ±10°lat-lon autour de Kiruna 20.10-3 X 5-6 3.5.10-3 Kasatoshi Sarychev Éruption du Cordón Caulle (Chili) le 4 juin 2011 Déplacement du panache de SO2 obtenu à partir des différences de températures de brillance IASI pour les jours qui ont suivi l’éruption du Cordón Caulle, au Chili. Le volcan est représenté par un triangle bleu. Portés par le jet stratosphérique, le gaz et les particules associées ont fait plusieurs fois le tour du globe. Histoire de l'observation satellites du SO2