Les interactions entre les nuages et les aérosols
Pour prédire les impacts du changement climatique, les scientifiques doivent mieux comprendre les interactions entre le climat, la biosphère, les écosystèmes et l'activité humaine. Plus particulièrement, les interactions atmosphériques entre les nuages et les aérosols sont moins bien connues, laissant des lacunes dans la compréhension par les climatologues des systèmes climatiques. L'initiative financée par l'UE TRANS-ACCLAIM (Tropical rainforest-atmosphere interactions: Achieving a coupled cloud-aerosol interactions model) a développé un modèle destiné à caractériser la manière dont les aérosols affectent la formation des nuages au-dessus de l'Amazone. Les aérosols sont de fines particules solides ou gouttes liquides en suspension dans l'air ou dans un autre gaz. Dans les environnements tropicaux comme l'Amazone, les aérosols sont produits de différentes manières selon la saison. Pendant la saison humide «propre», les aérosols forment principalement des gaz organiques produits par des organismes. Dans la saison sèche «polluée», toutefois, la biomasse en combustion dégage des aérosols directement dans l'atmosphère. TRANS-ACCLAIM a développé un modèle baptisé CRM-ORG (Cloud Resolving Model with Organics) pour simuler la manière dont un nuage convectif profond se forme lorsqu'il interagit avec des aérosols atmosphériques. S'intéressant à la manière dont les nuages convectifs profonds tropicaux redistribuent les aérosols atmosphériques, les chercheurs ont modélisé plusieurs paramètres de formation de nuage. Cela comprend la chimie responsable de la formation des gouttes de nuage par condensation de la vapeur d'eau sur les particules dérivées des aérosols (nucléation) et l'émission d'aérosols des nuages évaporés. Le modèle a prédit que l'acide sulfurique, qui apparemment jouerait un rôle dans la nucléation, ne forme pas de particules pendant la saison propre de l'Amazone. Il a également montré que les aérosols ont très peu d'effets sur les propriétés des nuages à faibles concentrations. À basses températures et faible humidité, toutefois, les aérosols organiques deviennent visqueux et se comportement comme des semi-solides à hautes altitudes. Ces informations en matière de mécanismes dépendants de la température pour la formation des particules doivent être prises en compte lors de la conception de modèles climatiques à grande échelle. Le modèle CRM-ORG de TRANS-ACCLAIM, combiné aux expériences en chambre à smog, peut être utilisé par les décideurs pour réguler efficacement les aérosols organiques.
Mots‑clés
Interactions nuage-aérosol, Amazone, changement climatique, forêt tropicale, formation des nuages
