Climate impacts of short-lived pollutants and methane in the Arctic – CLIMSLIP

-Modélisation numérique et campagnes de mesures avion en Sibérie pour quantifier les feux de biomasse et les sources de méthane (ajout d'un lidar sur l'avion)
-Nouvelles observations sols au Spitzberg et analyse des observations spatiales et aéroportées des 7 dernières années pour caractériser interaction nuages et aérosols, en incluant l'effet radiatif des couches d'aérosols
-Mesures du carbone suie dans l'atmosphère et dans la neige et modélisation de l'impact du dépôt sur l'albédo et la fonte de la neige
-Couplage observations avion et satellite dans les panaches de pollution pour identifier le rôle respectif du transport et des sources sur les concentrations d'ozone et d'aérosols
-Modélisation numérique globale et régionale des aérosols et des gaz traces

Attendus

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CLIMSLIP-France (Climate impacts of short-lived pollutants in the polar region) constitue la contribution française au projet CLIMSLIP de l'ESF. L'objectif est d'améliorer notre compréhension de l'impact des polluants à courte durée de vie (PCV), notamment l'ozone et les aérosols, mais également du méthane, sur le changement climatique arctique. Un lien est également envisagé entre l'augmentation du réchauffement et la diminution des émissions de soufre, qui contrebalançaient le réchauffement global en raison d'un effet refroidissant dû aux aérosols sulfatés. En raison de leur durée de vie courte relativement au CO2, une réduction des PCV pourrait offrir une solution plus rapide au réchauffement en Arctique où des augmentations importantes des températures de surface et des réductions de la quantité de glace de mer en été ont déjà été observées. CLIMSLIP cherche à comprendre le forçage radiatif en Arctique lié aux PCV et au méthane de manière suffisamment précise pour guider de façon fiable les politiques climatiques. De telles décisions ne peuvent toutefois s'appuyer que sur des bases scientifiques sûres. CLIMSLIP vise à réduire les incertitudes sur les estimations du forçage radiatif dû à l'ozone, au méthane et aux aérosols en prenant en compte l'impact du dépôt de suie sur les surface de neige/glace. Les résultats seront intégrés directement aux estimations du GIEC. La proposition constituera également une contribution importante répondant aux objectifs de l'Observatoire Scientifique de l'Arctique qui a vu le jour récemment à la suite d'une initiative coordonnées par le CNRS/INSU. Elle contribuera également au nouveau Laboratoire International Associé (LIA) CNRS YAK-AEROSIB. La proposition, qui s'appuie sur le projet POLARCAT-France et le prolonge, vise à tirer profit de la richesse des données collectées au cours de l'Année Polaire Internationale (IPY) sur la composition atmosphérique arctique. CLIMSLIP est un projet sur 3 ans (2012-2014) divisé en 7 tâches. Cinq partenaires sont impliqués dans cette proposition mais, outre le LaMP et le LGGE, trois groupes (LATMOS, LMD et LSCE) ont des activités intégrées au sein de l'IPSL sur les données analysées et la modélisation. Nous proposons d'utiliser une approche de modélisation pour mieux quantifier l'impact radiatif de l'aérosol, les interactions aérosols-nuages, le dépôt de suie sur la neige, la prise en compte des feux boréaux et le bilan d'ozone troposphérique. Nous demandons donc des moyens pour financer des postdocs qui réaliseront des analyses de données détaillées et des études de modélisation diverses : études lagrangiennes pour le suivi des panaches pollués, modélisation des nuages et des surfaces de neige, modèles régionaux pour étudier les propriétés des aérosols et leur impact radiatif, paramétrisations réalistes du dépôt de suie sur la neige, modélisation globale/régionale du méthane (modélisation inverse des sources), de la composition atmosphérique et prise en compte des émissions de feux. Nous proposons également de tirer profit de campagnes de mesure existant ou planifiées pour recueillir des données originales qui seront utilisées afin de réduire les incertitudes sur les processus influençant le changement climatique en Arctique. Nous proposons d'effectuer de nouvelles mesures de carbone suie dans l'air et dans la neige, et sur les interactions aérosols-nuages en collaboration avec les groupes du projet ESF à Ny Alesund (Norvège). Nous envisageons une nouvelle campagne avec l'avion YAK en Sibérie pour des mesures supplémentaires de méthane au niveau des sources boréales et pour effectuer de nouvelles observations des distributions verticales en aérosols en installant un micro-lidar sur cet avion. Cela fournira un des premiers jeux de données in-situ sur la distribution verticale en les panaches de feux boréaux. Nous demandons par conséquent des financements pour une campagne avec l'avion franco-russe YAK et une campagne de terrain au printemps à Ny Alesund.