Le Système Intégré de Prévisions européen (IFS)
Le modèle atmosphérique de prévision du temps de l’ECMWF, IFS (Integrated Forecasting System) a été étendu à la prévision de la composition chimique de l’atmosphère pour le programme européen CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service). L’idée est de fournir des cartes et des données relatives à différentes espèces atmosphériques pour la situation du moment, des prévisions à quelques jours, et des analyses rétrospectives de situations antérieures couvrant les dernières décennies. Cette information est disponible gratuitement pour tous, experts et décideurs comme le grand public.
L'IASB a contribué à ce projet depuis son lancement, y apportant sa solide expertise dans le domaine de la modélisation de la chimie atmosphérique. L’intégration dans le modèle IFS du module de chimie stratosphérique de BASCOE, un système d’assimilation développé à l’IASB depuis de nombreuses années, est en cours.
Un grand pas en avant: pouvoir prévoir l’évolution d’éruptions volcaniques et de gros feux de biomasse
A côté des espèces gazeuses, les aérosols rencontrent un intérêt croissant. Le fait qu’il s’agisse de particules pose des difficultés spécifiques: leur composition, leur forme, leur taille sont variables, leur évolution est régie par différents processus physiques, et leurs interactions avec le milieu ambiant dépend de leur nature.
La principale source d’aérosols dans la stratosphère trouve son origine dans de grosses éruptions volcaniques de type explosives. Cependant, on a découvert récemment que les gros feux de biomasse jouent un rôle de plus en plus important à cause des changements climatiques. Fournir des prévisions de manière opérationnelle sur l’évolution des nuages provenant d’éruptions volcaniques ou de gros feux est un réel défi que tente de relever le programme CAMS.
Un module spécifique pour les aérosols y est introduit pour décrire le rôle-clé des aérosols dans l’évolution de la qualité de l’air, du temps, du climat, et du bilan chimique de l’atmosphère. Orienté à l’origine sur la description des aérosols troposphériques, le modèle est actuellement étendu à la stratosphère. L’IASB joue un rôle important dans ces développements auxquels il contribue, tant avec ses connaissances de la modélisation de la chimie qu’en y apportant une expertise de longue date dans le domaine des aérosols stratophériques.
Mieux comprendre les processus complexes relatifs aux aérosols en combinant modèles et observations
Comprendre la complexité des processus régissant les aérosols et leur interaction avec la chimie stratosphérique nécessite d’utiliser tous les outils scientifiques à disposition. D’un côté, les modèles sont idéaux pour tester des hypothèses et examiner à quel point l’atmosphère est sensible à certains processus spécifiques. De l’autre, les observations donnent un aperçu global de la combinaison de tous ces aspects.
Avec l’aide d’infrastructures informatiques de plus en plus performances, modélistes et expérimentateurs joignent leurs efforts pour tester des hypothèses et les confronter avec la réalité. Les mesures historiques prises au moment de grosses éruptions volcaniques fournissent une multitude de cas concrets permettant d’évaluer à quel point les prédictions des modèles sont réalistes.
