L'abondance et la distribution des particules d'aérosols dans l'atmosphère sont cruciales pour la science du climat et la santé publique. Au cours des 20 dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension des impacts des aérosols sur la santé humaine, y compris l'exposition à court terme et chronique, ainsi que leurs effets sur le climat de la Terre. Plusieurs satellites surveillent la distribution horizontale des aérosols ou l'abondance des aérosols par le biais d'indicateurs tels que la profondeur optique des aérosols, en utilisant la télédétection passive par satellite et les données lidar de rétrodiffusion pour la distribution verticale. Des approches ont été développées pour surveiller la distribution tridimensionnelle complète des aérosols dans l'atmosphère à l'aide de la télédétection passive par satellite dans la bande A de l'oxygène. Cependant, ces méthodes sont souvent limitées à des types d'aérosols spécifiques ou à certaines conditions de surface, comme la terre ou l'océan.Dans cette thèse de doctorat, nous avons développé une nouvelle approche pour surveiller la distribution 3D complète des types d'aérosols les plus courants sur les terres et les océans, en utilisant le jeu de données hyperspectrales TROPOMI (TROPospheric Ozone Monitoring Instrument) et le produit de type aérosol VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite). Ce développement est la généralisation pour de multiples types d'aérosols et de surfaces d'un produit aérosol existant pour le suivi de la distribution 3D spécifiquement pour les aérosols issus de la combustion de la biomasse et principalement au-dessus des terres avec l'instrument TROPOMI (Lemmouchi et al., 2022). La thèse présente le développement de cette nouvelle approche multi-types basée sur les observations TROPOMI appelée AEROS5P et illustre son application pour des études de cas provenant de différents endroits du globe, fournissant une nouvelle observation de la distribution et des voies de transport des types d'aérosols les plus communs (Maheshwarkar, in revision Scie Tot Env.). Ensuite, l'approche multi-type AEROS5P est utilisée pour comparer et analyser les profils verticaux des particules d'aérosols par rapport aux mesures au sol et aériennes prises au-dessus de la région parisienne pendant la campagne ACROSS en juin et juillet 2022.En perspective, les nouvelles observations 3D des aérosols développées dans cette thèse ouvrent de nouvelles voies pour des avancées scientifiques et méthodologiques en démontrant l'application potentielle de l'algorithme développé dans les prochaines missions satellitaires hyperspectrales telles que PACE, Sentinel-4, Sentinel-5, et TEMPO pour une surveillance complète de la distribution des aérosols. Cette approche pourrait fournir des informations précieuses sur les schémas de transport des aérosols, les impacts sur la qualité de l'air au niveau de la surface, et pourrait potentiellement être utilisée pour évaluer les effets radiatifs à travers les différentes couches atmosphériques. En outre, l'assimilation de données 3D complètes sur l'abondance des aérosols dans les modèles climatiques pourrait améliorer de manière significative les prévisions à court et à long terme, contribuant ainsi à une meilleure modélisation du climat à l'avenir.
Prem Maheshwarkar (Thu,) studied this question.