Lidars à rétrodiffusion Rayleigh-Mie et Raman mobiles pour l’étude des cycles couplés des aérosols et de la vapeur d’eau

Les travaux presentes ici visent a ameliorer la comprehension des impacts des aerosols sur le climat et la qualite de l’air et des interactions entre les aerosols et la vapeur d’eau. Pour repondre a ces enjeux scientifiques, de nouveaux moyens de teledetection active par lidar ont ete developpes, qui permettent la mesure des proprietes optiques des aerosols et du rapport de melange en vapeur d’eau dans la basse et moyenne troposphere. Les etudes sur les proprietes optiques des aerosols ont ete menees a partir du lidar a retrodiffusion Rayleigh-Mie developpe initialement par le LSCE et du lidar Raman-N2 developpe dans le cadre de cette these en collaboration avec la societe Leosphere. Elles ont permis de mieux caracteriser les aerosols de pollution lors de la campagne ete du programme MEGAPOLI (juillet 2009), les poussieres desertiques lors de la campagne intensive du programme FENNEC (juin 2011), les feux de biomasse et les sels de mer lors des campagnes MACAMOZ (avril-mai 2009) et KAMASUTRA (aout-septembre 2009) a bord du Marion Dufresne et les aerosols volcaniques emis lors de l’eruption de l’Eyjafjallajokull (avril-mai 2010). Une estimation des concentrations massiques en particules a pu etre realisee dans le panache de pollution parisien a partir des mesures de la campagne MEGAPOLI et dans le panache de cendres volcaniques de l’Eyjafjallajojull grâce aux mesures au sol et aeroportees. Ces resultats montrent l’interet d’un reseau de lidars dans le domaine de la qualite de l’air pour l’amelioration des previsions des modeles de chimie-transport par assimilation des profils de concentrations massiques. Le developpement d’un lidar Raman vapeur d’eau, permettant la mesure du rapport de melange en vapeur, ouvre egalement de nouvelles perspectives sur l’etude des interactions entre les aerosols et l’eau et en particulier sur l’hygroscopicite des aerosols.