Les aérosols dans ALADIN-Climat

Modélisation des aérosols dans ALADIN-Climat

Les aérosols peuvent être représentés dans ALADIN-Climat de deux manières possibles :

- par des climatologies mensuelles et interannuelles :
Ce paramètre correspond à l’intégration sur une colonne atmosphérique de l’extinction du rayonnement par les aérosols. Les différentes climatologies sont fournies pour les principaux types d’aérosols : poussières désertiques, sels marins, sulfates, matière organique et carbone-suie.

- par le schéma d’aérosols interactifs TACTIC :

Cette deuxième méthode consiste à utiliser un schéma interactif d’aérosols, adapté du schéma d’aérosols GEMS/MACC (Morcrette et al., 2009), qui permet de simuler les différents types d’aérosols et de prendre en compte leurs effets directs et semi-directs. Les aérosols naturels comme les poussières désertiques ou les sels marins sont émis de façon dynamique, ils sont donc générés en fonction de la vitesse du vent et de différentes caractéristiques du sol comme l’humidité. Les émissions des aérosols anthropiques (carbone-suie, matière organique, précurseurs de sulfates, nitrates et ammonium) sont quant à elles fournies par des inventaires d’émissions globaux .
Ce schéma utilise différentes classes de taille pour représenter le spectre dimensionnel des particules. Les poussières désertiques sont divisées en 3 bins (0.01-1.0 / 1.0-2.5 / 2.5-20.0 μm) tout comme les sels marins (0.03-0.5 / 0.5-5.0 / 5.0-20.0 μm). Le carbone-suie et la matière organique sont tous les deux séparés en deux bins (hydrophile et hydrophobe), un bin est utilisé pour les sulphates et un autre pour ses précurseurs. Les nitrates sont quand à eux divisés en deux bins et un dernier bin est utilisé pour l’ammonium. Ces différents aérosols sont transportés, et soumis au lessivage et au dépôt sec. Ce type de schéma permet d’avoir les concentrations de chaque type d’aérosol à chaque pas de temps de la simulation, en cohérence avec la physique du modèle.

Dans les deux cas, les aérosols interagissent avec le rayonnement solaire et infrarouge, en fonction de leurs propriétés optiques. Selon le type d’étude envisagé, chacune des deux méthodes peut être utilisée. Pour des études sur le climat passé, la première méthode est privilégiée afin d’obtenir une évolution réaliste des aérosols. En revanche, dans le cas d’études sur le climat futur ou sur la variabilité haute fréquence des aérosols, la deuxième méthode est recommandée.