Note: Intro -- Title Page -- Copyright Page -- Table of Contents -- Remerciements -- Chapitre 1 Introduction générale -- 1.1 Le système climatique -- 1.2 Bilan énergétique et composition de l'atmosphère -- 1.3 Le cycle de l'eau -- 1.4 Aérosols et changement climatique -- 1.5 Plan de cet ouvrage -- Chapitre 2 Les aérosols atmosphériques -- 2.1 Définitions -- 2.2 Les sources d'aérosols et de précurseurs d'aérosols -- 2.2.1 Les sels marins -- 2.2.2 Les poussières désertiques -- 2.2.3 Les aérosols volcaniques -- 2.2.4 Les aérosols biogéniques -- 2.2.5 Les aérosols de combustion de la biomasse -- 2.2.6 Les aérosols de combustion des fuels fossiles -- 2.3 Distribution spatiale et temporelle des aérosols -- 2.4 Interactions aérosol-nuage-rayonnement -- 2.5 Effets climatiques des aérosols -- Chapitre 3 Propriétés physiques, chimiques et optiques des aérosols -- 3.1 Mode fin, mode d'accumulation, mode grossier -- 3.2 Distribution en taille -- 3.3 Composition chimique -- 3.3.1 Notion de mélange d'aérosols -- 3.3.2 Aérosols inorganiques -- 3.3.3 Aérosols de carbone suie -- 3.3.4 Aérosols organiques -- 3.4 Indice de réfraction -- 3.5 Déliquescence, efflorescence, phénomène d'hystérésis -- 3.6 Définition des paramètres optiques -- 3.6.1 Sections efficaces d'absorption et de diffusion -- 3.6.2 Épaisseur optique et coefficient d'Ångström -- 3.6.3 Fonction de phase -- 3.6.4 Fraction de diffusion vers le haut -- 3.7 Calcul des propriétés optiques des aérosols -- 3.8 Un mot sur les particules non sphériques -- 3.9 Aérosols et visibilité atmosphérique -- Chapitre 4 Modélisation des aérosols -- 4.1 Introduction -- 4.2 Émissions -- 4.2.1 Généralités -- 4.2.2 Combustibles fossiles, biocarburants et autres sources anthropiques -- 4.2.3 Feux de végétation -- 4.2.4 Sels marins -- 4.2.5 Poussières désertiques -- 4.2.6 Diméthylsulfure. , 4.2.7 Composés organiques volatils biogéniques -- 4.2.8 Resuspension -- 4.3 Processus atmosphériques -- 4.3.1 Nucléation -- 4.3.2 Condensation de composés semi-volatils -- 4.3.3 Coagulation -- 4.3.4 Production d'aérosols dans les nuages -- 4.3.5 Dépôt humide ou lessivage -- 4.3.6 Dépôt sec -- 4.3.7 Sédimentation -- 4.3.8 Transport des aérosols -- 4.4 Approches de modélisation -- 4.4.1 Approche massique -- 4.4.2 Approche sectionnelle -- 4.4.3 Approche modale -- 4.5 Exemple : le cycle du soufre -- Chapitre 5 Interactions matière-rayonnement et transfert radiatif -- 5.1 Le rayonnement électromagnétique -- 5.1.1 Généralités -- 5.1.2 Définitions -- 5.2 Interactions rayonnement-matière -- 5.2.1 Matière, énergie et spectre de raies -- 5.2.2 Intensité des raies spectrales -- 5.2.3 Forme des raies spectrales -- 5.2.4 Processus d'interaction rayonnement-matière -- 5.3 Modélisation des processus d'interaction -- 5.3.1 Coefficient d'absorption moléculaire -- 5.3.2 Fonction de phase de diffusion -- 5.3.3 Diffusion moléculaire -- 5.3.4 Absorption et diffusion par les aérosols -- 5.3.5 Fonction d'émission -- 5.4 Transfert radiatif dans l'atmosphère -- 5.4.1 Équation du transfert radiatif -- 5.4.2 Extinction seule -- 5.4.3 Milieu diffusant -- 5.4.4 Atmosphère plan parallèle -- 5.4.5 Résolution de l'équation de transfert -- 5.5 Bandes d'absorption, aspects énergétiques, flux actiniques -- 5.5.1 Principales bandes d'absorption des molécules atmosphériques -- 5.5.2 Flux radiatif -- 5.5.3 Méthodes à deux flux -- 5.5.4 Loi de Stefan-Boltzmann -- 5.5.5 Bilan radiatif -- 5.5.6 Flux actiniques -- 5.5.7 Polarisation du rayonnement -- Chapitre 6 Mesure des aérosols par télédétection et techniques in situ -- 6.1 Introduction à la télédétection des aérosols -- 6.2 Télédétection passive : mesure de l'extinction -- 6.2.1 Principes généraux -- 6.2.2 Photométrie depuis le sol. , 6.2.3 Mesure d'occultation depuis l'espace -- 6.2.4 Mesure de la distribution en taille -- 6.3 Télédétection passive : mesure de la diffusion -- 6.3.1 Principes généraux -- 6.3.2 Mesure du rayonnement diffus depuis le sol -- 6.3.3 Mesure du rayonnement diffus depuis l'espace -- 6.4 Mesure du rayonnement infrarouge -- 6.4.1 Principes généraux -- 6.4.2 Mesure du rayonnement infrarouge au nadir -- 6.4.3 Mesure du rayonnement infrarouge au limbe -- 6.5 Méthodes actives : lidar -- 6.5.1 Principes généraux -- 6.5.2 Équation du signal lidar -- 6.5.3 Le lidar Raman -- 6.6 Mesures in situ des aérosols -- 6.6.1 Mesures de la concentration en aérosols -- 6.6.2 Mesures de la composition chimique en aérosols -- 6.6.3 Mesures de la diffusion par les aérosols -- 6.6.4 Mesures de l'absorption par les aérosols -- 6.7 Conclusions -- Chapitre 7 Effets radiatifs des aérosols -- 7.1 Introduction -- 7.2 Effet direct des aérosols -- 7.2.1 Formule simplifiée pour les aérosols diffusants -- 7.2.2 Formule simplifiée pour les aérosols absorbants -- 7.2.3 Calcul de transfert radiatif -- 7.2.4 Estimations globales et sources d'incertitudes -- 7.3 Effet semi-direct des aérosols -- 7.4 Impact radiatif des aérosols sur la neige et la glace -- Chapitre 8 Effets indirects des aérosols -- 8.1 Introduction -- 8.2 Premier effet indirect sur les nuages d'eau liquide -- 8.2.1 Pression de vapeur saturante de l'eau -- 8.2.2 Effet Kelvin -- 8.2.3 Loi de Raoult -- 8.2.4 Théorie de Köhler -- 8.2.5 Extensions de la théorie de Köhler -- 8.2.6 Noyaux de condensation et sursaturation dans le nuage -- 8.2.7 Effets radiatifs et dynamiques dans les nuages -- 8.2.8 Principe du premier effet indirect -- 8.2.9 Observations et quantification du premier effet indirect -- 8.3 Second effet indirect sur les nuages d'eau liquide -- 8.3.1 Principe du second effet indirect. , 8.3.2 Paramétrisation du taux d'autoconversion -- 8.3.3 Estimations du second effet indirect -- 8.4 Aérosols et nuages de glace -- 8.4.1 Microphysique de la phase glace -- 8.4.2 Impact des aérosols anthropiques sur la phase glace -- 8.5 Aérosols et nuages dus à l'aviation -- 8.5.1 Émissions par les avions -- 8.5.2 Formation des traînées de condensation -- 8.5.3 Estimation de l'impact climatique des traînées -- Chapitre 9 Réponse du climat aux forçages par les aérosols -- 9.1 Forçage radiatif, rétroactions et réponse climatiques -- 9.1.1 Forçage radiatif -- 9.1.2 Rétroactions climatiques -- 9.1.3 Réponse du climat au forçage par le CO2 et efficacité climatique -- 9.1.4 Rétroactions rapides et rétroactions lentes -- 9.2 Réponse du climat aux forçages par les aérosols -- 9.2.1 Réponse à l'équilibre -- 9.2.2 Emissions passées -- 9.2.3 Détection et attribution de l'impact des aérosols -- 9.2.4 Scénarios d'émissions futures -- 9.3 Hiver nucléaire -- Chapitre 10 Effets biogéochimiques et rétroactions climatiques -- 10.1 Introduction -- 10.2 Impact des aérosols sur les écosystèmes terrestres -- 10.2.1 Rayonnement diffus et productivité primaire -- 10.2.2 Aérosols comme source de nutriments -- 10.2.3 Acidification des précipitations -- 10.3 Impact des aérosols sur les écosystèmes marins -- 10.4 Lien entre aérosols et chimie atmosphé rique -- 10.4.1 Lien entre aérosols et chimie troposphérique -- 10.4.2 Impact des aérosols stratosphériques sur la couche d'ozone et le rayonnement ultraviolet -- 10.5 Rétroactions climatiques impliquant les aérosols marins -- 10.5.1 Aérosols issus du DMS -- 10.5.2 Aérosols de sels marins -- 10.5.3 Autres aérosols primaires et secondaires d'origineocéanique -- 10.6 Rétroactions climatiques impliquant les aérosols continentaux -- 10.6.1 Aérosols organiques secondaires -- 10.6.2 Aérosols primaires d'origine biogénique. , 10.6.3 Aérosols des feux de végétation -- 10.6.4 Poussières désertiques -- 10.7 Rétroactions impliquant les aérosols stratosphériques -- Chapitre 11 Aérosols stratosphériques -- 11.1 Introduction -- 11.2 Cycle des aérosols stratosphériques -- 11.2.1 Sources d'aérosols stratosphériques -- 11.2.2 Transport dans la stratosphère -- 11.3 Physico-chimie des aérosols -- 11.4 Historique des aérosols volcaniques -- 11.4.1 Aérosols volcaniques sur la période 1750-2010 -- 11.4.2 Quelques éruptions climatiques récentes -- 11.4.3 Méga-éruption -- 11.5 Rôle des aérosols stratosphériques sur le climat -- Chapitre 12 Ingénierie climatique planétaire -- 12.1 Introduction -- 12.2 Injection d'aérosols stratosphériques -- 12.3 Ensemencement des nuages bas au-dessus des océans -- 12.4 Rôle des rétroactions rapides et lentes -- 12.5 Réflexion sur les échelles de temps -- Bibliographie -- Pour en savoir plus -- Annexes -- Annexe A Unités et constantes physiques -- Annexe B Propriétés de la distribution log-normale -- Annexe C Théorie de Mie -- C.1 Calcul du facteur d'extinction et du paramètre d'asymétrie -- C.2 Calcul de la fonction de phase -- C.3 Extension de la théorie de Mie et autres théories -- Annexe D Impact radiatif des aérosols sur la neige et la glace -- Index.