Équipe Interactions Aérosol Rayonnement

Connaître les aérosols, leurs précurseurs,
Mesurer leurs différents impacts,
à multiples échelles

Responsable : Philippe Goloub


Structuration de l’équipe de recherche

  • Propriétés et impacts des aérosols sur le bilan radiatif, incidences sur le climat (O. Dubovik)
  • Variabilités, Tendances des aérosols (F. Waquet, P. Goloub)
  • Cycle des aérosols (F. Minvielle)
  • Impact sur la qualité de l’air et manifestations extrêmes aérosols (H. Herbin)


Principales Plateformes d’Observation sous la responsabilité de l’équipe

  • Service National d’Observation PHOTONS/AERONET (P. Goloub)
  • Contribution au Service National d’Observation NDACC-France (C. Brogniez)
  • Plateformes d’Observation de l’Atmosphère de Lille et de Dakar (Sénégal, IRD, T. Podvin)
  • Site de référence ORAURE/EARLINET (P. Goloub, T. Podvin)
  • Système d’Observation Mobile (sol et aéroporté, L. Blarel)

Depuis que les hommes s’intéressent aux aérosols, ces particules d’origine et nature très diverses sont associées aux phénomènes de pollution atmosphérique locale avec parfois des manifestations très dangereuses pour la santé humaine. On sait aujourd’hui que ces particules ont toujours été un composant clef de l’atmosphère et qu’ils ont jouent un rôle important dans un vaste ensemble de phénomènes météorologie et climatique à de multiples échelles, locale, régionale et planétaire. La compréhension du climat de notre planète de pourrait être envisagée sans la prise en compte de leur effets radiatifs et hydrologiques. La diversité et la variabilité de leurs caractéristiques (propriétés physico-chimiques) ainsi que leur localisation et leur temps de résidence au sein dans l’atmosphère compliquent leur quantification, leur surveillance ainsi que la mesure de leurs différents impacts. L’influence climatique des aérosols s’exerce par le biais de différents processus complexes dont la compréhension est encore incertaine (IPCC 2013). Tout d’abord, les interactions des aérosols avec le rayonnement solaire sont responsables des effets direct (refroidissement ou réchauffement du climat) et semi-direct (lorsqu’ils réchauffent l’atmosphère et perturbent la formation des nuages). Enfin, les aérosols interagissent avec les gouttelettes nuageuses, ce qui impacte leurs propriétés physiques, leur durée de vie et les pluies (effets indirects). La caractérisation des aérosols et de leurs impacts climatique et sanitaires est une tâche difficile s’appuyant sur l’observation et la modélisation.

Les activités de l’équipe de recherche IAR ont pour objet la mesure et la surveillance de la composition atmosphérique notamment en aérosols et gaz précurseurs, la compréhension et modélisation des processus qui la gouvernent, ainsi que la détermination de leurs impacts dont certains en relation avec la nébulosité.

Notre démarche s’appuie sur des moyens d’observation et de modélisation multi-échelles, d’ailleurs au cœur des préoccupations du Labex CaPPA. Ces moyens d’observation s’étendent de la télédétection passive et active depuis le sol et l’espace, à la mesure optique in situ au sol, au développement instrumental, à la mise en œuvre de campagnes de mesures dédiées (SHADOW2, CLARIFY,..), au développement de méthodes inverses, de modélisations directe et inverse.

Nos activités sont déclinées sur 4 groupes ou thèmes de recherche s’intéressant aux propriétés et aux impacts radiatifs des aérosols sur le climat (resp. : Oleg Dubovik) ; à leurs variabilités et tendances (resp. : Fabien Waquet et Philippe Goloub) ; à leur cycle de vie (resp. : Fanny Minvielle)  et leur impact sur la qualité de l’air et leurs manifestations extrêmes (resp. : Hervé Herbin). 

L’équipe coordonne également les composantes française et européenne du réseau international de surveillance des aérosols AERONET, respectivement Service National d’Observation (SNO) PHOTONS et Service AERONET-Europe (ACTRIS/H2020/ESFRI). La mesure continue, par spectro-radiométrie, du rayonnement UV au sol, aussi sous la responsabilité de l’équipe, alimente le réseau international NDACC. Ces contributions sont intégrées aux SOERE ORAURE/ATMOS. Depuis 2015, le LiDAR Multi-longueur d’onde-Raman LILAS, développé et mis en œuvre par l’équipe, est membre du réseau européen de recherche EARLINET/ACTRIS. Enfin, depuis 2015 également, l’équipe élargit son spectre d’observation en mettant en œuvre un spectromètre à haute résolution spectrale (FTIR), des équipements de mesure optique in situ, ainsi qu’un système de prélèvement d’aérosols en collaboration avec le LASIR.

Ces travaux s’effectuent dans le cadre de projets régionaux (CPER CLIMIBIO), nationaux (CaPPA, VOLCPLUME, AEROCLO-SA, ORAURE/ATMOS (AllEnvi),…) et européens (STRATOCLIM, CCI2, ESA (IDEAS,…), EUMETSAT, ACTRIS-2, ACTRIS-RI) et impliquent de nombreuses collaborations avec le monde académique (USA, Chine, Japon, Russie, Espagne,…) et industriels (CIMEL Advanced Monitoring, GRASP-SAS, Catalyst, NOVELTIS, TENUM).

Principaux Projets (PI et Co-I)

Nationaux : CaPPA (Etude multi-échelles de l’aérosol) – Climatologie aérosols en ciel clair et nuageux et impacts – Modélisation inverse – Propriétés optiques in situ et en laboratoire ; CLIMIBIO (changement climatique, dynamique atmosphérique et observation)
Européens : ACTRIS-2, ACTRIS-RI, STRATOCLIM, ESA/CCI, EUMETSAT/3MI
Instrumentaux : PLASMA, OSIRIS, Système mobile
Campagnes : Région (CPER-CLIMIBIO & CaPPA), SHADOW-2 (2015), CLARIFY (2016), Chantier Arctique, Chantier CHARMEX/ADRIMED.

Campagnes de mesures

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Titre Auteurs Revue Année
Permanents
Nom Prénom Fonction Email Téléphone
Boichu Marie Chercheur CNRS [javascript protected email address] 03 20 33 63 60
Brogniez Colette Professeur [javascript protected email address] 03 20 43 66 43
Chiapello Isabelle Chercheur CNRS [javascript protected email address] 03 20 43 68 19
Crumeyrolle Suzanne Maître de Conférence [javascript protected email address] 03 20 43 44 72
Derimian Yevgeny Chercheur CNRS [javascript protected email address] 03 20 33 61 82
Dubovik Oleg Chercheur CNRS [javascript protected email address] 03 20 33 59 83
Goloub Philippe Professeur [javascript protected email address] 03 20 43 67 08
Herbin Hervé Professeur [javascript protected email address] 03 20 33 61 83
Jankowiak Isabelle Maître de Conférence [javascript protected email address] 03 20 33 61 92
Lapionak Tatsiana Ingénieur [javascript protected email address] 03 20 33 60 47
Legrand Michel Professeur [javascript protected email address] 03 20 43 66 46
Minvielle-Thomas Fanny Maître de Conférence [javascript protected email address] 03 20 43 44 64
Péré Jean-Christophe Maître de Conférence [javascript protected email address] 03 20 43 61 93
Tanré Didier Chercheur CNRS [javascript protected email address] 03 20 43 47 65
Waquet Fabien Maître de Conférence [javascript protected email address] 03 20 33 70 14
Non Permanents
Nom Prénom Fonction Email Téléphone
Chen Cheng Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 63 76
Deaconu Lucia Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 44 15
Divoy Claire Ingénieur [javascript protected email address] 03 20 43 46 76
El Hajj Danielle Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 67 02
Hu Qiaoyun Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 42 68
Huang Xin Post-doc [javascript protected email address] 03 20 43 69 13
Hubert Patrice Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 46 65
Li Lei Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 63 76
Lopatin Anton Post-doc [javascript protected email address] 03 20 43 69 13
Popovici Ioana Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 42 68
Potier Élise Ingénieur [javascript protected email address] 03 20 43 41 72
Rivellini Laura Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 44 15
Siméon Alexandre Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 41 72
Unga Florin Doctorant [javascript protected email address] 03 20 43 63 76

Partenariats

CNES, AERIS/ICARE, NASA, ESA, EUMETSAT, IRD, IPEV, ATMO-NPDC, Météo France, Météo Espagne, Universités (institutionnels) ; CIMEL, GRASP-SAS, CATALYSTS, TENUM, NOVELTIS (Industriels)

Intranet