Étude de l'impact des émissions des bateaux sur les nuages et le bilan radiatif dans les régions subpolaires

Lemoine, Olivier (2021). « Étude de l'impact des émissions des bateaux sur les nuages et le bilan radiatif dans les régions subpolaires » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en sciences de l'atmosphère.

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Résumé

Tout comme les autres activités anthropiques, les bateaux ont de multiples effets sur leur environnement. En injectant des gaz et des particules dans la couche limite, ils altèrent le spectre chimique des gaz de l’atmosphère et de ses aérosols, qui interagissent avec le bilan radiatif, la météorologie, la qualité de l’air et le climat. Dans certaines régions éloignées, où les masses d’air sont majoritairement vierges, les bateaux peuvent avoir un effet important sur leur environnement. Cette recherche a pour but de caractériser l’effet qu’ont les bateaux sur les nuages et le budget radiatif de l’atmosphère pendant le printemps boréal dans le golfe de l’Alaska, une région caractérisée par peu d’activité anthropique, sauf pour un passage fréquent de bateaux de croisière et industriels. Nous pensons que les gaz et les aérosols injectés dans la couche limite par les bateaux vont altérer substantiellement la composition chimique de l’air et des aérosols. Le nombre plus élevé de noyaux de condensation affectera les caractéristiques microphysique des nuages, en augmentant la concentration des gouttelettes d’eau liquide et en diminuant leur taille. Ces changements exerceront un forçage négatif sur les courtes longueurs d’onde et diminueront les précipitations. Pour valider cette hypothèse, le Weather Research and Forecasting Model, Chem (WRF-Chem) est utilisé. C’est un modèle pleinement couplé entre la microphysique et la chimie atmosphérique. Des simulations avec et sans émissions de bateaux sont comparées. Grâce à nos recherches, nous avons prouvé que les bateaux augmentent la concentration en dioxyde de souffre et en oxydes d’azote. La concentration en nitrates augmente substantiellement alors que le sulfate augmente en quantité moindre. La concentration en aérosols augmente significativement dans la couche limite. Étant donné la grande concentration en sels de mer dans la couche limite, l’hygroscopicité moyenne des aérosols se voit diminuée par les bateaux. La concentration en gouttelettes de nuage est augmentée et leur taille est diminuée, réduisant la taille des gouttelettes de pluie et le nombre de gouttelettes susceptibles de précipiter. Les bateaux exercent un forçage négatif sur les courtes longueurs d’onde. Finalement, l’effet qu'ont les bateaux sur la microphysique des nuages et le bilan radiatif s’est révélé comme étant particulièrement sensible aux conditions environnementales avant l’injection d’aérosols par les bateaux, particulièrement la pollution anthropique initiale, le contenu en sels de mer dans la couche limite et le contenu en eau liquide des nuages de la couche limite. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : microphysique des nuages, effet des bateaux sur l’environnement, météorologie, WRF-Chem, qualité de l’air.

Type: Mémoire accepté
Informations complémentaires: Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF / A.
Directeur de thèse: Blanchet, Jean-Pierre
Mots-clés ou Sujets: Transports maritimes / Nuages / Microphysique / Émissions atmosphériques / Aérosols atmosphériques / Modèles climatiques régionaux / Climat / Régions nordiques / Golfe de l'Alaska
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 26 mai 2021 10:00
Dernière modification: 26 mai 2021 10:00
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/14285

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