Aérosols et réchauffement climatique

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

07/09/2000

Résumé

L'influence des aérosols sur l'évolution de la température moyenne à la surface de la Terre.


Table des matières

Question

« J'ai une question à propos de la crise KT. J'ai lu dans plusieurs sources que les aérosols émis par l'impact météoritique ou par le volcanisme réfléchissent fortement la lumière solaire et donc provoquent un refroidissement. Cependant, un manuel scolaire donne un graphique (d'après l'article de Reid A. Bryson, Volcan et Climat, p.852, La Recherche juillet-août 1982) représentant l'évolution de la température moyenne depuis 1920 en parallèle avec la profondeur optique des aérosols, représentant l'opacité de l'atmosphère. Une absence d'aérosols correspond à une profondeur optique de 0. Les deux courbes sont superposables, ce qui semble indiquer que l'augmentation de la quantité d'aérosols dans l'atmosphère entraîne un réchauffement ! J'imagine qu'ils se sont trompés dans la retranscription de l'article ou en tous cas qu'ils ont oublié de préciser quelque chose mais j'aimerais avoir votre confirmation. »

Question posée par Didier le 23 mars 2000 par courrier électonique.

Réponse

Dans ce graphique, les données des courbes de profondeur optique et de température sont mesurées dans la basse troposphère. Cette enveloppe atmosphérique contient des aérosols non réfléchissants, absorbants, à opposer aux aérosols stratosphériques, réfléchissants. La variation de la profondeur optique des aérosols est donc ici corrélée à la variation de température de la troposphère !

Quoiqu'il en soit, la lecture détaillée de l'article en question révèle plusieurs problèmes...

On distingue 2 fois 2 familles d'aérosols :

  • les aérosols réfléchissants (ex : gouttelette acide riche en SO4 2-) à opposer aux aérosols absorbants (ex : les particules de carbone ou de silicates)

    • Les aérosols réfléchissants, dans tous les cas, refroidissent les couches de l'atmosphère qui les contiennent, ainsi que les couches sous-jacentes.
    • Les aérosols absorbants réchauffent les couches de l'atmosphère qui les contiennent, mais refroidissent les couches sous-jacentes.
  • les aérosols troposphériques à opposer aux aérosols stratosphériques .

Les aérosols émis par les grandes éruptions volcaniques (Pinatubo par exemple) sont stratosphériques et réfléchissantes, car riches en acide sulfurique : ils refroidissent donc la troposphère.

Les aérosols liés à l'industrie ou à l'augmentation des sols dénudés (mécanisation de l'agriculture, désertification ...) sont des aérosols non réfléchissants, et situés dans les basses couches de la troposphère. Ils réchauffent donc ces basses couches troposphériques, là où nous vivons et où est mesurée la température.

La courbe indiquée représentant la profondeur optique de la basse troposphère, il n'y a donc aucune contradiction...

Voir aussi la relecture et le commentaire de l'article de R.A.Bryson, « Volcan et Climat » par Gérard Mégie, Service d'aéronomie, Paris.