Les particules contenant du noir de carbone (BC), une substance fortement absorbante, exercent un forçage radiatif direct et indirect assez incertain dans l'atmosphère. Pour étudier la concentration massique et les propriétés d'absorption des particules de BC au-dessus de l'Europe centrale, le modèle WRF-Chem a été utilisé à une résolution de 12 km conjointement avec un inventaire des émissions de BC à haute résolution (EUCAARI 42-Pan-European Carbonaceous Aerosol Inventory ; 1/ 8° × 1/16°). La simulation du modèle a été évaluée à l'aide de mesures de carbone de suie équivalent, de coefficients d'absorption et de concentrations de nombre de particules sur 7 sites du réseau allemand d'aérosols ultrafins, de concentrations massiques de PM10 provenant du réseau de mesure dense de l'Agence fédérale allemande pour l'environnement dans 392 stations de surveillance et d'optiques d'aérosols. profondeur de MODIS et AERONET. Une période de temps distincte (du 25 mars au 10 avril 2009) a été choisie, au cours de laquelle la masse d'air marin propre a prévalu la première semaine et ensuite la masse d'air continental pollué principalement du sud-est dominée par une concentration quotidienne moyenne élevée de BC jusqu'à 4 μg m-3. La concentration massique de PM10 simulée, la concentration en nombre d'aérosols et la profondeur optique étaient en bon accord avec les observations, tandis que les concentrations massiques de BC modélisées se sont avérées inférieures d'un facteur 2 aux observations. Avec les rétrotrajectoires, des analyses détaillées des biais du modèle ont suggéré que les émissions actuelles de BC dans les pays à l'est et au sud de l'Allemagne pourraient être sous-estimées d'un facteur 5, au moins pour la période de simulation. L'exécution du modèle avec des émissions de BC mises à l'échelle dans ces régions a conduit à un biais de modèle plus petit et à une meilleure corrélation entre le modèle et la mesure. Au contraire, le coefficient d'absorption des particules était positivement biaisé d'environ 20 % même lorsque la concentration massique de BC était sous-estimée d'environ 50 %. Cela indique que le traitement du mélange interne de BC dans le calcul optique WRF-Chem est irréaliste dans notre cas, ce qui amplifie l'absorption de la lumière par les particules contenant BC. En ajustant la section efficace d'absorption de masse modélisée vers les valeurs mesurées, la simulation de l'absorption de la lumière des particules de BC a également été améliorée. Enfin, le forçage radiatif direct positif des particules de BC au sommet de l'atmosphère a été estimé entre 0 et +4 W m-2 sur l'Allemagne pour l'exécution du modèle avec une concentration massique de BC améliorée et une section efficace d'absorption de lumière BC ajustée. Ce traitement a réduit le forçage positif de BC jusqu'à 70 %, par rapport au traitement de mélange interne de BC dans la simulation du modèle.
Nordmann, S., YF Cheng, GR Carmichael, M. Yu, HAC Denier van der Gon, Q. Zhang, PE Saide, U. Pöschl, H. Su, W. Birmili et A. Wiedensohler (2014) Carbone noir atmosphérique et effets de réchauffement influencés par la source et amélioration de l'absorption en Europe centrale, Atmos. Chim. Phys. Discuter. 14:14637-14682.