Impact des nuages et des aérosols sur les taux de photolyse - Analyse à l'échelle Européenne.

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1 Impact des nuages et des aérosols sur les taux de photolyse - Analyse à l'échelle Européenne.

2 J=∫ σ gaz (λ) * Φ (λ) σ gaz = section efficace Φ = flux actinique

3 σ gaz Φ

4 σ abs : coefficient d'absorption σ diff : coefficient de diffusion σ ext : coefficient d'extinction = σ abs + σ diff ω : albédo de simple diffusion = σ diff / σ ext φ : fonction de phase OD: épaisseur optique = ∫ σ ext * dz σ abs σ diff - quantité d'aerosols - composition chimique des aérosols - distribution en tailles

5 Traitement des taux de photolyse dans Polyphemus : 1) Tabulation ''en ciel clair'' effectuée à l'aide du modèle de transfert radiatif J- PROC, en fonction de l'altitude / la latitude / le jour de l'année / l'angle zénithal. J-PROC inclus un profile 'type' d'aérosol absorbants (OD = 0,38) 2) Les taux de photolyse tabulés J clear sont multipliés par un coefficient dit d'Attenuation prenant en compte l'impact des nuages sur les taux de photolyse. Att - In Cloud Att - Below Cloud Att - Above Cloud J clear J att J att =J clear * Att Att = f( ζ cloud ) ζ cloud = f( LWC in cloud )

6 Traitement des taux de photolyse dans Polyphemus : 1) Tabulation ''en ciel clair'' effectuée à l'aide du modèle de transfert radiatif J- PROC, en fonction de l'altitude / la latitude / le jour de l'année / l'angle zénithal. J-PROC inclus un profile 'type' d'aérosol absorbants (OD = 0,38) 2) Les taux de photolyse tabulés J clear sont multipliés par un coefficient dit d'Attenuation prenant en compte l'impact des nuages sur les taux de photolyse. J clear J att Att - In Cloud Att - Below Cloud Att - Above Cloud

7 Le modèle Fast-J : Modèle radiatif conçu pour être appliqué au calcul des taux de photolyse. Profil d'O3 et d'O2; Profile de température, albédo de la terre etc... Position (lat, long, altitude) Date et heure OD nuages + PO gouttelettes (Q, ω, φ) OD aerosol + PO aerosol (Q, ω, φ) Taux de photolyse : J clear-sky Taux de photolyse : J nuages Taux de photolyse : J aérosol

8 Comparaison des taux de photolyse calculés par Fast-J / J-PROC : JPL 02 RADM, 88 Cross section O.1 Depend on wavelength Earth albedo NONE Elterman (68) OD=0.38 Aerosol profile Nagatani et al., 91 Labow et al., 02 Air mass factor*∂P 18Multiple scattering FAST-JX LouisIsaksen et al. Louis1702-streamJ-PROC Temperature profile 03 vertical profile Air concentration profile Number of wavelength Scattering treatment Principales caractéristiques/paramètres : Différence fondamentale : J-PROC : '2-stream model' (1D)Fast-J : 'Multiple scattering model'

9 8 % 21 % NO2 etc..... 11 % 32 % O3 (O1D) 12 % 33 % NO3 9 %10 %13 %14%7 % 36 %40 %63 % 70 %219 % difference relative moyenne ALDHONOHNO3GLYHNO4 Config II latitude altitude JNO2JNO2 – Config II

10 Impact du passage de J-PROC à FAST-J sur les espèces gazeuses et particulaires: Runs test : - sur l'Europe - mois de Janvier 2004 & Juillet 2004 - comparaison avec les mesures EMEP.

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12 Traitement de l'impact des nuages sur les taux de photolyse : Att - In Cloud Att - Below Cloud Att - Above Cloud τ, τ glac e Fast-J Propriétés optique des nuages (eau + glace) J

13 Traitement de l'impact des nuages sur les taux de photolyse : -4% +8,5% +0,4% +4,7%

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17 CO MOPITT : July 2004 ; 850 hPa