L’approche estime la distribution verticale des particules en fonction de la pénétration du rayonnement solaire dans l’atmosphère selon l’absorption de ce dernier par les molécules d’oxygène. Ces phénomènes sont déduits à partir des mesures du capteur spatial TROPOMI embarqué sur le satellite Sentinel 5-Precursor du programme européen Copernicus. Jusqu’à présent aucune observation 3D de à la fois la répartition verticale et horizontale des particules fines telles que celles des issues de feux n’existaient.

Cette vue 3D inédite des fumées offre un fort potentiel pour mieux quantifier leurs impacts majeurs sur l’environnement. Ces derniers diffèrent clairement selon l’altitude à laquelle les fumées sont injectées dans l’atmosphère. Quand les particules et les gaz émis par les feux se trouvent proches de la surface, ils dégradent fortement la qualité de l’air. Les fumées modifient grandement les propriétés des couches atmosphériques où elles se situent, changeant sa température et son bilan énergétique par absorption du rayonnement solaire, son évolution chimique et potentiellement les propriétés des nuages et les précipitations coïncidentes avec les composés émis par les feux.

Distribution tridimensionnelle (3D) des particules fines émises par des incendies forestiers majeurs en Australie le 21 décembre 2019, observée par la première fois à partir des mesures du capteur satellitaire TROPOMI. © LISA/IPSL

Malgré leur importance, les altitudes que les fumées atteignent lors de leur émission demeurent actuellement très incertaines vue la complexité et la forte variabilité des processus pyroconvectifs qu’y interviennent. Les nouvelles observations 3D des fumées pourront améliorer la précision des simulations numériques de leur injections dans l’atmosphère, dans les modèles de chimie-transport.

Distribution tridimensionnelle (3D) des particules fines émises par des incendies forestiers majeurs en Australie le 21 décembre 2019, observée par la première fois à partir des mesures du capteur satellitaire TROPOMI.© LISA/IPSL

Pour en savoir plus

Lemmouchi, F.; Cuesta, J.; Eremenko, M.; Derognat, C.; Siour, G.; Dufour, G.; Sellitto, P.; Turquety, S.; Tran, D.; Liu, X.; et al. Three-dimensional Distribution of Biomass Burning Aerosols from Australian Wildfires Observed by TROPOMI Satellite observations. Remote Sens., 14, 2022

Le développement et la mise au point de cette méthode innovante dénommée AEROS5P, ont bénéficié du soutien financier des programmes PNTS (CNRS-INSU, CNES, IRD, Météo-France et IGN) et TOSCA (CNES).

Les laboratoires et partenaires impliqués sont : Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques (LISA-IPSL, UPEC / CNRS / Université de Paris Cité), ARIA Technologies, Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales (LATMOS-IPSL, CNRS / UVSQ / SU), Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD-IPSL, CNRS / École Polytechnique / ENS / Université Paris-Saclay / SU), le Center for Astrophysics du Harvard & Smithsonian aux USA et le Remote Sensing Technology Institue du German Aerospace Center (DLR) en Allemagne.

Contact

Juan Cuesta, Laboratoire inter-universitaire des systèmes atmosphèriques (LISA-IPSL) •

Source : CNRS-INSU.