RT.2.2 Les aérosols

Le forçage radiatif direct des aérosols est aujourd’hui quantitativement bien mieux évalué qu’auparavant, ce qui représente une avancée majeure dans sa compréhension depuis l’époque du TRE, où plusieurs composantes montraient un très faible niveau de compréhension scientifique. Pour la première fois, l’on peut estimer le forçage radiatif combiné des aérosols pour tous les types d’aérosols à 0,5 ± 0,4 W/m², avec un niveau moyen à bas de compréhension scientifique. Les modèles atmosphériques se sont améliorés et plusieurs représentent aujourd’hui tous les composants significatifs d’aérosols. Les aérosols varient considérablement par leurs propriétés qui affectent la manière dont ils absorbent et dispersent la radiation, et ils peuvent ainsi avoir un effet de refroidissement ou de réchauffement. L’aérosol industriel composé principalement d’un mélange de sulfates, de carbone noir, de nitrates et de poussière industrielle, est clairement perceptible sur beaucoup de régions continentales de l’hémisphère nord. L’amélioration des mesures in situ, par satellite et à la surface de la Terre (cf. figure RT.4) a permis la vérification des simulations de modèles mondiaux des aérosols. Ces améliorations permettent pour la première fois la quantification du forçage radiatif total direct des aérosols, ce qui représente un progrès important depuis le TRE. Le forçage radiatif direct par type d’aérosol reste moins évident et il est évalué par les modèles à –0,4 ± 0,2 W m^–2 pour le sulfate, –0,05 ± 0,05 W m^–2 pour le carbone organique provenant des combustibles fossiles, +0,2 ± 0,15 W m^–2 pour le carbone noir provenant des combustibles fossiles, +0,03 ± 0,12 W m^–2 pour la combustion de la biomasse, –0,1 ± 0,1 W m^–2 pour la poussière de nitrate et –0,1 ± 0,2 W m^–2 pour la poussière minérale. Deux inventaires récents d’émissions s’appuient sur des données provenant des carottes glaciaires et suggèrent que les émissions anthropiques mondiales de sulfates ont diminué au cours de la période 1980 à 2000 et que la distribution géographique du forçage dû au sulfate a changé elle aussi. {2.4, 6.6}

Figure RT.4. Profondeur optique totale des aérosols (due aux aérosols tant naturels qu’anthropiques) à une longueur d’onde située au milieu du domaine du visible, définie par des mesures satellitaires de janvier à mars 2001 (en haut) et d’août à octobre 2001 (en bas), illustrant les changements saisonniers d’aérosols industriels et provenant de la combustion de la biomasse. Les données résultent de mesures satellitaires, complétées par deux types de mesures basées au sol aux emplacements montrés dans les deux panneaux (lire plus de détails à la section 2.4.2). {Figure 2.11}

Des changements significatifs de l’évaluation du forçage radiatif direct dû aux aérosols de la combustion de la biomasse, des nitrates et des poussières minérales ont eu lieu depuis le TRE. Pour les aérosols liés à la combustion de la biomasse, on a modifié l’estimation du forçage radiatif direct, passant d’un chiffre négatif à un chiffre proche de zéro, l’estimation étant fortement influencée par la présence de ces aérosols au-dessus des nuages. Pour la première fois, on a estimé le forçage radiatif des aérosols de nitrates. En ce qui concerne les poussières minérales, la marge du forçage radiatif direct a été réduite après réduction de l’estimation de sa fraction d’origine anthropique. {2.4}

Les effets des aérosols anthropiques sur les nuages d’eau causent un effet albédo indirect (mentionné comme le premier effet indirect dans le TRE), dont la première meilleure estimation est établie à –0,7 [–0,3 à –1,8] W m^–2. Le nombre d’estimations effectuées à l’aide de modèles mondiaux de l’effet albédo pour des nuages d’eau à l’état liquide a considérablement augmenté depuis le TRE, et les évaluations sont plus rigoureuses. L’évaluation de ce forçage radiatif provient de modèles multiples incorporant un plus grand nombre d’espèces d’aérosols et décrivant de façon plus détaillée les processus d’interaction entre les nuages et les aérosols. Les modèles incluant un plus grand nombre d’espèces d’aérosols ou astreints à des observations satellites ont tendance à diminuer l’effet albédo. Malgré les avancées et les progrès réalisés depuis le TRE, ainsi que la réduction de la portée de l’évaluation du forçage, de grandes incertitudes persistent tant dans les mesures que dans la modélisation des processus, ce qui signifie que le niveau de compréhension scientifique reste faible. Une amélioration est tout de même enregistrée par rapport au niveau très faible présenté par le TRE. {2.4, 7.5, 9.2}

D’autres effets dus aux aérosols comprennent l’effet de la durée de vie des nuages, l’effet semi-direct et les interactions entre les nuages de glace et les aérosols. Ces effets sont considérés comme faisant partie de la réponse climatique plutôt que comme des forçages radiatifs. {2.4, 7.5}