HAL Id: jpa-00219898
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00219898
Submitted on 1 Jan 1980
HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of
sci-entific research documents, whether they are
pub-lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d’enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.
QUELQUES CARACTERISTIQUES OPTIQUES DES
BRUMES SECHES EN AFRIQUE DE L’OUEST
A. Cerf, J. Bertrand
To cite this version:
JOURNAL DE PHYSIQUE
Colloque C3, supplément
au
n o
4 ,
Tome
41,
avril 1980, page
(23-321
A.
Cerf
et G.J.Bertrand
L a b o r a t o i r e d e P h y s i q u e d e l ' A t m o s p h è r e , 04BP322, F a c u l t é d e s S c i e n c e s , A b i d j a n 0 4 , C ô t e d ' I v o i r e .
Le déplacement des a n t i c y c l o n e s s u r l'Europe e t l l ~ f r i q u e du Nord provoque p a r f o i s une poussée s u r l e s masses d ' a i r t r o p i c a l e s p l u s au Sud. Les phénomènes de convergence a i n s i provoqués dans l e s b a s s e s couches s o n t à l ' o r i g i n e de l a g é n é r a t i o n de v e n t s de s a b l e q u i m e t t e n t en suspension d'énormes q u a n t i t é s d ' a é r o s o l s n a t u r e l s s o l i d e s ( p l u s i e u r s m i l l i o n s de tonnes). C e t t e g é n é r a t i o n s e p r o d u i t e s - s e n t i e l l e m e n t dans l a r é g i o n du Ténéré e t de l a dé- p r e s s i o n tchadienne. Les brumes sèches s o n t t r a n s - p o r t é e s v e r s l ' o u e s t (Sénégal) e t v e r s l e Sud-Ouest
(Côte d ' I v o i r e ) p a r l e s v e n t s dénommés v e n t s
d'Harmattan. Ces brumes sèches r e c o u v r e n t d'immenses
2
étendues s e c h i f f r a n t en m i l l i o n s d e km
.
E l l e s o n t une i n f l u e n c e c l i m a t i q u e à grande é c h e l l e p a r l a mo- d i f i c a t i o n de l ' a l b e d o du système terre-atmosphère e t par l ' e f f e t d e s e r r e . Pour l e s i n t r o d u i r e dans l e s modèles de t r a n s f e r t de rayonnement, il e s t né- c e s s a i r e de c o n n a i t r e l e u r s c a r a c t é r i s t i q u e s o p t i - ques. Les v a l e u r s numériques montrent l e s réSul- t a t s obtenus l o r s de deux j o u r s de brume sèche àNiamey e t d ' u n jour c l a i r à Abidjan (pour comparai- s o n ) .
1 . C o e f f i c i e n t d ' e x t i n c t i o n à 0,506 Pm e t 0,880 (BI e t B2)
Ces c o e f f i c i e n t s ramenés à l ' é p a i s s e u r d'une atmosphère d é f i n i s s e n t l ' é p a i s s e u r optique des aéro- s o l s ( T ~ A
'
T03A) M = I l s i n h h : h a u t e u r du s o l e i l I o A / I A S : r a p p o r t de I l i n t e n s i t é é n e r g é t i q u e s p e c t r a l e h o r s atmosphèrelsol : c o e f f i c i e n t s d ' e x t i n c t i o n Rayleigh e t e t d ' a b s o r p t i o n par l ' o z o n e B I = 1,39 B2 = 1,35(0,51 e t 0,18 Abidjan) 2 . C o e f f i c i e n t s de t r o u b l e d T ~ n g s t r o m : a e t B a = log(B1/B2)/log(A2/A,) r e p r é s e n t a t i f d e l a granulométrie d e l ' a é r o s o l ; B = B I . A ~ 1 =B~.x;
r e p r é s e n t a t i f du t r o u b l e ( e x t i n c t i o n à 1 ;r m).
p r o f i l du c o e f f i c i e n t de d i f f u s i o n a é t é déterminé en f o n c t i o n de l ' a l t i t u d e . Son i n t é g r a t i o npermet une é v a l u a t i o n de l a p a r t d ' e x t i n c t i o n due à l a d i f f u s i o n pour 0 , 5 Pm. o = 0,96 s o i t 50 % de
D
l a lumière d i f f u s é e . 4 , c o e f f i c i e n td'absorpttn
à 0 , s pm : oA = B - oD On p e u t en t i r e r l ' a l b e d o de d i f f u s i o n : uo % a /B qui,approximée p a r l a formule de I r v i n e D e t P o l l a c k w = 0 , 5 ( 1 + exp(-4aM.m)) (où a M e s t l e paramètre de t a i l l e de Mie),permet une é v a l u a t i o n g r o s s i è r e de m p a r t i e imaginaire de l ' i n d i c e comple- xe m = n-
i m m % 0,25+
0,20 pour a = 0,40O . A
e t w = 0,69 (25% du rayonnement s o l a i r e absorbé) 5 . V a r i a t i o n de l ' e x t i n c t i o n avec l a longueur d'onde
Les v a l e u r s comparées de a en c i e l c l a i r e t avec brume sèche a i n s i que l e s p e c t r e de l a lumière de 0 , 4 à 1 , O Pm obtenu avec un s p e c t r o r a d i o m è t r e , indique que l a brume sèche augmente p l u s notablement l ' e x t i n c t i o n dans l e rouge que dans l e v e r t .
a = 1,86 Abidjan c i e l c l a i r - a = 0,05 Niamey brumeux 6.Eonction de d i f f u s i o n à 0,5 Pm e t 0,85 Um
E t a b l i e avec l e "sky photometer" du Pr Volz,
elle . e s t peu modifiée pour
X
= 0,5 Pm p a r Les bru- mes sèches. Par contre, dans l e rpuge,l a
d i f f u s i o nest t r è s accentuée, V i s u e f l e m a t , on c o n s t a t e un a s - p e c t orangé de l1atm6sphère avec brume s è c h e . 7 . I n d i c e complexe d.ans l ' i n f r a r o u g e : n = n
-
i mDes prélèvements d ' a é r o s o l s s u r f i l t r e s expé- d i é s au P r Volz l u i o n t permis de nous f o u r n i r l e s p e c t r e d e n e t m de 2,5 à 40 Pm ; n v a r i e de 0 , 7
à 2 , 6 e t m de 0,05 à 1 , O O .
8 . R e l a t i o n v i s i b i l i t é - c o n c e n t r a t i o n 3
C(ug/m ) = ~ / ~ ' ( k m ) avec K = 1897 e t y = 0,91
à Niamey, ce q u i donne pour l e s j o u r s c o n s i d é r é s
3
V Q 2 km s o i t C = 1000 ug/m avec des minimas de
1 km e t moins s o i t C > 2000 u g / m J .
a = 0,05 B = 1,34 (1,86 e t 0,14 Abidjan) 3 . C o e f f i c i e n t de d i f f u s i o n à 0 , 5 Pm : a
D A l ' a i d e d'un néphélomètre i n t é g r a t e u r , un
