Etude des aérosols et des nuages générés par une source de convection artificielle

par Van Dinh Pham

Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère

Sous la direction de Jean Dessens.

Soutenue en 1988

à Toulouse 3 .

mots clés

• Aérosols atmosphériques
• Nuages de convection
• Chaleur -- Convection

Résumé

Pour evaluer l'impact de rejets massifs de chaleur sensible sur l'atmosphere, il a ete elabore au cra a lannemezan (france) un systeme de 105 bruleurs d'hydrocarbures appele "meteotron". Etude detaillee de proprietes energetiques et particulaires du mode de production de chaleur choisi; accent mis sur la caracterisation des produits de combustion (gaz, aerosols) pour determiner leur role eventuel dans les phenomenes etudies. L'etude conduite au sol, puis par avion instrumente, permet de negliger leur contribution en vapeur d'eau et en noyaux actifs (noyaux de condensation nuageuse (ccn) notamment). L'etude comparative (nuages generes par le meteotron, nuages environnants) montre que, generalement, les nuages artificiels contiennent davantage de gouttelettes mais de taille plus petite, si bien que les contenus en eau liquide sont plus faibles, comparativement aux nuages naturels. En fait, la difference constatee est due a la jeunesse des nuages inities par le meteotron, lequel procede essentiellement de sa dynamique en vehiculant de la vapeur d'eau, des ccn naturels. . . De surface aux couches superieures, les particules de fumee ne jouant pas de role actif dans la condensation de l'air. Leur role passif au sein du nuage a ete suivi par simulation numerique a l'aide d'un modele 3-d de convection decrivant leur capture par les gouttelettes d'eau. Leur taux de lessivage hors de l'atmosphere, dans nos conditions de simulation, est de l'ordre de 10 **(-4). En conclusion, les rejets de chaleur ont pu etre simules correctement par le meteotron, les modifications induites sont limitees et ponctuelles, et ne sont pas dues a l'apport des produits residuels de combustion, que sont notamment les particules de carbone. Ces dernieres s'averent, par contre, indispensables comme traceurs de la perturbation thermique et comme cibles ou emetteurs pour les moyens de teledetection tels que lidar et camera infrarouge utilises pour l'etude du panache

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