Analyse des facteurs pouvant influencer la caractérisation des aérosols par photométrie solaire

Abstract

L'état optique de l'atmosphère est un indice important des variations du bilan énergétique du système terre-atmosphère. Les paramètres liés à cet état optique peuvent être obtenus par des méthodes passives ou actives en utilisant des capteurs au sol, aéroportés ou satellitaires. L'information déduite de telles mesures est utilisée en météorologie, climatologie et pour la surveillance de la qualité de l'air. On cherche à étudier les facteurs qui influencent l'état optique de l'atmosphère à l'aide de la photométrie solaire. Plus spécifiquement, on s'attardera à la quantité d'eau dans l'atmosphère comme facteur d'influence principal sur les caractéristiques optiques de l'atmosphère. On utilise des mesures multispectrales d'atténuation du rayonnement solaire direct effectuées dans la région de Toronto, Hamilton (York University et McMaster University en août 1987) et Sherbrooke (automne 1988). De ces mesures, on obtient l'épaisseur optique des aérosols, le coefficient d'Àngstrôm et la quantité de vapeur d'eau dans l'atmosphère respectivement liés à la concentration à la taille des aérosols et à l'environnement hydrique des aérosols. On présente les variations temporelles et spatiales de ces paramètres. On corrèle les variables selon trois thèmes de façon à décrire: 1- l'état optique de l'atmosphère 2- le contenu en vapeur d'eau 3- les relations entre l'état optique de l'atmosphère et les phénomènes hydriques. Les résultats montrent des variations cohérentes entre York et Hamilton pour les variables liées à la concentration des aérosols. Dans la région de Toronto, le patron de la circulation atmosphérique permet d'expliquer la corrélation entre la direction du vent et les phénomènes optiques par la nature des aérosols. De façon générale, les paramètres optiques intégrés verticalement et horizontalement sont positivement corrélés si on tient compte de l'erreur associée à chacun. La quantité de vapeur d'eau a une bonne corrélation avec les paramètres de surface liés aux conditions hydriques de l'atmosphère. Les corrélations entre les phénomènes optiques et hydriques montrent des tendances diurnes (avec l'humidité relative) et mensuelles (avec la quantité de vapeur d'eau et la pression partielle de vapeur d'eau). Les résultats de Sherbrooke sont quelques fois différents de ceux des deux autres stations, tant au niveau de l'intensité des facteurs de corrélation que de leurs sens.