Variabilité inter-annuelle de 20 ans de mesure de l'ozone troposphérique par lidar et sondes électrochimiques à l'Observatoire de Haute Provence (OHP)

Audrey Gaudel 1
1 TACT - LATMOS
LATMOS - Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales
Résumé : L'ozone est un constituant minoritaire secondaire de l'atmosphère. C'est un gaz à effet de serre et un polluant nocif pour la biodiversité dans la troposphère. Il peut être transporté de la stratosphère ou de la couche limite vers la troposphère libre et parcourir de longues distances au-dessus des continents et des océans. L'objectif de cette thèse est de contribuer à l'analyse des tendances à long terme des concentrations d'ozone dans la troposphère et à la compréhension des sources de cette variabilité temporelle. Pour cela, nous avons utilisé les mesures de deux instruments basés à l'Observatoire de Haute Provence (OHP) dans le sud de la France (44˚N, 6.7˚E), des sondes ECC (Electro-chemical Concentration Cell) embarquées sous ballon et un lidar UV DIAL. Les travaux menés au cours de cette thèse ont montré qu'il est indispensable de les combiner pour prendre en compte la diversité des conditions météorologiques. En effet, notre analyse montre un biais systématique d'environ 1.3 ppb entre les moyennes saisonnières obtenues avec chacun des instruments qui est compatible avec les résultats des campagnes d'inter-comparaison mais qui est beaucoup plus faible que les différences importantes (> 7 ppb) dues à la variabilité du transport du fait des différences d'échantillonnage. En combinant les deux jeux de données, le lien entre la variabilité de l'ozone et celle du transport (NAO, hauteur de la tropopause, origine des masses d'air) a été étudié. Dans la haute et moyenne troposphère aucune tendance significative n'est observée, malgré une corrélation significative avec la NAO et un changement pour la dernière décennie dans les apports d'ozone à 500 hPa pour certains régimes de transport. En revanche, une tendance négative après 2000 est observée dans les basses couches. Elle peut être expliquée par une augmentation de la couche de mélange accompagnée d'une augmentation des flux de sud et une diminution de l'apport en ozone pour ces régimes de transport. La caractérisation des masses d'air arrivant à l'OHP avec d'autres paramètres tels que l'humidité spécifique, la vorticité potentielle et les aérosols a permis d'expliquer certaines sources de variabilité des concentrations d'ozone. L'apport des mesures d'aérosol issues de deux ans d'observations du lidar spatial CALIOP reste cependant limité et d'autres mesures d'aérosols doivent être prises en compte.
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Thèse
Physique Atmosphérique et Océanique [physics.ao-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. Français
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Soumis le : dimanche 9 février 2014 - 19:17:04
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Document(s) archivé(s) le : lundi 12 mai 2014 - 12:45:11

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Audrey Gaudel. Variabilité inter-annuelle de 20 ans de mesure de l'ozone troposphérique par lidar et sondes électrochimiques à l'Observatoire de Haute Provence (OHP). Physique Atmosphérique et Océanique [physics.ao-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. Français. 〈tel-00943908〉

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