Impact de l’aérosol sur le bilan radiatif et le climat Méditerranéen

La région Méditerranéenne est caractérisée par la présence de différents types de particules atmosphériques, appelées aérosols, qui peuvent être d’origine anthropique ou naturelle. La mer, les feux de forêts, les déserts nord-africains mais aussi les activités humaines, industrielles et domestiques, sont des sources importantes d’aérosols. En fonction de leur taille et de leur nature, ces aérosols interagissent avec le rayonnement solaire et infrarouge et modifient les caractéristiques des nuages. Ceci modifie le bilan radiatif, et donc le climat, à l’échelle régionale. Un objectif majeur du projet ANR ADRIMED, au sein du programme ChArMEx, était d’aborder la question de ces interactions entre aérosols, rayonnement et climat, sur le bassin Méditerranéen.

Un important dispositif expérimental a été mis en place en Méditerranée occidentale pendant l’été 2013 associant des mesures au sol à des observations aéroportées à l’aide de deux avions de recherche français. Des mesures ont également été effectuées à l’aide de ballons sondes et de ballons dérivants. Tous ces moyens expérimentaux ont fourni un jeu de données unique permettant d’étudier les propriétés des différents types d’aérosols et leurs interactions avec le rayonnement. Il permet également d’évaluer la capacité des modèles numériques à reproduire ces propriétés dans l’objectif d’estimer leur impact sur le bilan radiatif et le climat régional.

De nombreux transports d’aérosols originaires du désert ont été observés au-dessus de la Méditerranée pendant la campagne. Les mesures ont mis en évidence une structure verticale complexe. Dans l’atmosphère, les aérosols d’origine marine ou issus de la pollution se retrouvaient près de la surface, tandis que plus haut, les poussières désertiques étaient dominantes.

La modélisation utilisée a permis de montrer que les aérosols observés sur la région Méditerranéenne pouvaient diminuer fortement (par réflexion du rayonnement) l’énergie solaire atteignant la surface. Cet « effet parasol » atteint des valeurs de l’ordre de -20 W m-2 en moyenne estivale sur l’Afrique du Nord, là où les concentrations en poussières désertiques sont les plus fortes. Les résultats ont également montré que cette diminution du rayonnement solaire atteignant la surface engendre un refroidissement, sur terre comme sur mer (de l’ordre de -0,5°C en moyenne sur la mer Méditerranée). Les simulations réalisées ont enfin montré que cette diminution du rayonnement disponible modifie de manière considérable les flux d’évaporation à la surface de la mer (-11 W.m -2 en moyenne), ce qui contribue à affaiblir le cycle hydrologique et les précipitations dans cette région.

Ces premiers résultats indiquent que les modèles climatiques doivent prendre en compte les aérosols et leurs interactions avec le rayonnement afin d’améliorer le réalisme des simulations sur la Méditerranée.