Caractérisation des aérosols atmosphériques et leur transport des zones arides et désertiques vers les mégapoles en Iran

par Farhad Abdi Vishkaee

Thèse de doctorat en Sciences de l'environnement

Sous la direction de Pierre Flamant.

Soutenue en 2011

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    Characterization of atmospheric aerosols and their transport from arid and desert regions to megacities in Iran


  • Résumé

    Cette thèse porte sur l'application de la télédétection pour étudier le cycle des poussières désertiques (émissions et transport) au-dessus de l'Iran. L'Iran est un pays de la « ceinture » de désert (qui s’étend de l’Ouest de l’Afrique jusqu’à la Chine), et se trouve à proximité de certaines sources de poussières parmi les plus persistantes tels que l’Irak (bassin du Tigre et de l'Euphrate), du bassin du Turkménistan et de la péninsule arabique. De plus l'Iran est naturellement aride et a ses propres sources de poussières internes. Ainsi les sources de poussières internes et externes susceptibles d'affecter la qualité de l'air en Iran pendant l'été et peut-être aussi pendant l'hiver. En outre, l’épaisseur optique des aérosols observées avec par MODIS cours des dernières années montrent la charge en poussière a augmenté dans la région. Par ailleurs, la situation géopolitique réclame des moyens d’observations à distance depuis le sol. La plupart des observations se limitent à la surface et de données en altitude obtenues à partir de ballons de radiosondage, ainsi que par satellite. Dans cette thèse, nous étudions la distribution de la poussière au-dessus de l’Iran du Nord-Ouest grâce à une plateforme d’observation unique en Iran: la station lidar de l’« Institute for Advanced Studies in Basic Sciences » à Zanjan. Pour compléter notre analyse de deux épisodes de soulèvement et de transport de poussières en été, nous avons utilisé un ensemble de plateformes de télédétection spatiales et au sol ainsi que des outils de modélisation. Une combinaison d’observations spatiales issues de radiomètres et d’un lidar a été utilisée pour évaluer la distribution tridimensionnelle de la poussière à l'échelle régionale. Les observations spatiales ainsi que l'analyse de champs météorologiques issus d’un modèle prévisions et de rétro-trajectoires ont été utilisés pour identifier les régions d'émission de poussières ainsi que pour évaluer les schémas de transport vers l’Iran. Les observations lidar au sol à Zanjan ont été utilisées pour analyser la distribution verticale de la poussière au-dessus du nord de l’Iran, alors que les observations photométriques ont été utilisés pour suivre l'évolution de la charge de poussière dans le cadre de transport de la poussière provenant de sources éloignées. Les processus dynamiques conduisant à l'émission de poussière en Iran et dans les pays voisins ainsi que le transport de la poussière vers l'Iran ont été analysés sur la base de deux études de cas, en Aout 2007 et en Septembre 2008.


  • Résumé

    The current thesis is focused on application of remote sensing to study dust sources and transport over Iran. Iran is a country of the dust belt, in the vicinity of some persistent dust sources such as Tigris and Euphrates, Turkmenistan basin and Arabian Peninsula. Also Iran is naturally arid and has its own internal dust sources. The preliminary investigations show that both external and internal dust sources could affect Iran air quality in the summer and possibly the winter. Furthermore, the aerosol optical depths reported by MODIS during the past years show the dust activities have been increased. Besides, the geopolitical situation is suffering from a lack of ground based remote sensor. Most of observations are restricted to the surface and upper level datasets from radiosonde balloons as well as satellite. In this thesis, we study dust distribution over northwest Iran using unique capability: the lidar station in Zanjan. For complementarity, we have used a suite of ground-based and space-borne remote sensing platforms as well as modeling tools, for two summertime cases. The combination of space-borne radiometer observations and lidar observations were used to assess the three-dimensional distribution of dust at the regional scale. Space-borne observations together with model analyses and back trajectories were used to identify the regions of dust emissions as well as to assess subsequent transport patterns. Ground-based lidar observations in Zanjan were used to analyze the vertical distribution of dust over northwest Iran, while sunphotometer observations were used to monitor the evolution of the dust load in connection with dust transport from remote sources. Dynamical processes leading to dust emission over Iran and surrounding countries as well as the transport of dust over Iran are analyzed on the basis of two case studies.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-171

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  • Cote : T Paris6 2011 65
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