Frontières de la science de la Terre

En tant que sujet d’étude, les sciences de l’atmosphère englobent tous les processus qui se produisent dans l’atmosphère, ainsi que ses liens avec d’autres systèmes, principalement l’hydrosphère, la cryosphère, la lithosphère, la biosphère et l’espace. En tant que telle, il s’agit d’une discipline très vaste et la tâche de décrire les principaux défis n’est pas aisée, car elle implique un certain degré de chevauchement avec certains des autres grands défis des sciences de la terre et de l’environnement. Comme un chevauchement particulier pourrait se produire avec les sciences du climat, il convient de rappeler que les processus atmosphériques diffèrent des processus climatiques par leur échelle temporelle, ces derniers se produisant sur de longues périodes, généralement supérieures à 30 ans, mais en tout cas suffisamment longues pour produire des moyennes significatives. Les processus atmosphériques sont essentiels pour configurer l’état du climat, mais aussi pour bon nombre de forçages et de rétroactions qui déterminent l’ampleur du changement climatique et ses impacts possibles. En outre, les sciences de l’atmosphère ont récemment fait des progrès impressionnants en termes d’avantages pour les individus et les organisations. Le flux d' »informations » atmosphériques revêt une importance considérable dans les décisions liées à la santé, à l’agriculture, à l’énergie, à l’électricité et à l’environnement. Cet article sur les « grands défis » se concentre sur l’atmosphère, bien que la forte interaction avec d’autres parties de la terre et de son environnement, ainsi que les implications sociétales impliquées, soit un thème commun à tous les défis décrits.

Au cours des prochaines années, il est essentiel de progresser dans les sciences de l’atmosphère si l’on veut améliorer la compréhension des processus de base et leur modélisation ; cela nécessitera de véritables avancées dans les approches observationnelles, conceptuelles et technologiques. C’est pourquoi la liste non exhaustive suivante de 12 défis sélectionnés comprend ceux qui sont liés aux observations et à l’assimilation des données, ceux qui sont couverts par les disciplines traditionnelles (physique et chimie de l’atmosphère, dynamique atmosphérique et prévisions météorologiques), ceux qui concernent les interactions entre l’atmosphère et ses frontières, et ceux qui sont liés à la composante atmosphérique des études climatiques.

Défi 1 : Assimilation des données

Les défis en termes d’assimilation des données pour l’observation de la terre au cours des prochaines années concernent les aspects techniques et thématiques généraux, ainsi que la capacité à tirer parti des opportunités nouvelles et passionnantes des systèmes d’observation de la terre. Les avantages de ces défis sont susceptibles d’inclure des améliorations des réanalyses, des améliorations des prévisions météorologiques, un système d’observation amélioré, et une meilleure base sur laquelle les éléments des modèles climatiques peuvent être construits. Parmi les défis techniques, cinq domaines sont les plus importants : (1) l’assimilation de données couplées pour tenir compte des liens entre les différents éléments du système terrestre ; les exemples incluent le couplage de l’atmosphère et de l’océan, de l’océan et de la cryosphère, et de l’atmosphère et de la terre ; (2) l’assimilation de données d’ensemble pour tenir compte de la variabilité naturelle et/ou pour représenter les erreurs dans le système terrestre – ici, l’effort technique se concentrera sur la conception d’ensembles réalistes ; (3) réalisation de l’assimilation de données à des résolutions spatiales accrues, représentant le système terrestre à des échelles plus fines (méso-échelle et plus fine), y compris des développements théoriques pour tenir compte des changements dans les conditions d’équilibre ; (4) meilleure représentation des erreurs (aléatoires et de biais) dans les observations et les modèles utilisés dans l’assimilation de données, y compris la représentation des erreurs de prévision, des erreurs de modèle et de la correction de biais en ligne ; (5) extension et consolidation de l’estimation d’état conjointe et de l’approche de modélisation inverse afin d’étudier les cycles biogéochimiques (par ex.g., le cycle du carbone). Le défi primordial ici est la consolidation et l’intégration des efforts communautaires d’assimilation de données des agences météorologiques et spatiales, des activités de recherche et opérationnelles, et des plates-formes d’observation in situ et par satellite, y compris toutes les collaborations continentales et mondiales, et l’application efficace de ces efforts vers le développement de nouvelles missions d’observation de la terre.

Défi 2 : Processus à petite échelle dans l’atmosphère

Plusieurs défis sont apparents en ce qui concerne notre compréhension fondamentale des processus à petite échelle et des applications connexes, dont beaucoup sont actuellement en cours de débat et d’étude active. Tout d’abord, l’augmentation de la puissance de calcul permet une simulation plus détaillée des problèmes de mécanique des fluides, ainsi, même les écoulements stratifiés stables sont maintenant modélisés par simulation numérique directe. Dans le même temps, ces techniques de calcul avancées nécessitent également une nouvelle génération de schémas de paramétrage pour la prévision numérique du temps (PNT) et la modélisation du climat. À haute résolution, par exemple, la dynamique complexe qui se produit dans les zones urbaines ne peut être négligée et des schémas de prévision numérique du temps spécifiques sont nécessaires pour la représenter. Sur des grilles plus petites, la PNT s’approche de la zone dite grise de la turbulence, dont l’impact doit être compris et quantifié. Il est possible d’améliorer la représentation des nuages et du cycle diurne de la convection profonde, et il en va de même pour les processus physiques qui régissent les couches limites stables et le cycle diurne, ainsi que la nature intermittente de la turbulence, en particulier dans des conditions calmes. En outre, les résolutions plus élevées nécessitent également des techniques plus avancées pour permettre l’interprétation des observations effectuées. En ce qui concerne la météorologie de la couche limite, la fermeture du bilan énergétique de surface et du bilan thermique dans les observations sur le terrain nécessite une attention accrue. Enfin, les défis en matière de données auxquels est confrontée la météorologie vont également augmenter, en raison notamment de la plus grande disponibilité d’observations tant professionnelles que provenant de la foule (Muller et al., 2013).

Défi 3 : Chimie de la pollution atmosphérique

Les composantes clés d’un programme visant à relever les défis les plus importants pour les chercheurs en chimie de la pollution atmosphérique peuvent être décrites sous les trois rubriques suivantes : (1) Pollution intérieure et santé : étant donné la tendance des gens à rester largement à l’intérieur pour le travail, l’école et les loisirs, il est important d’étudier l’impact de la pollution intérieure sur la santé humaine en raison des émissions intérieures et/ou de l’infiltration de l’air ambiant extérieur. Au cours des dernières années, les processus qui régissent la qualité de l’air intérieur ont considérablement évolué suite aux modifications apportées aux réglementations en matière de construction dans le but d’améliorer l’efficacité énergétique. Il reste encore beaucoup d’inconnues en ce qui concerne les sources, les composés et les processus qui affectent la qualité de l’air intérieur et son impact sur le bien-être humain. (2) Poussières et qualité de l’air : grâce à l’amélioration constante des caractéristiques des émissions des véhicules, les effets de la pollution par les aérosols dans les zones urbaines sont de plus en plus souvent imputables à d’autres sources d’émissions, telles que le transport de poussières naturelles et la remise en suspension de poussières routières, principalement dans les régions d’Europe méridionale au climat plus sec, dans les zones touchées par le transport de poussières provenant des déserts d’Afrique du Nord. La compréhension de ces impacts et l’application de mesures d’atténuation (pour la remise en suspension de la poussière routière) sont deux domaines de recherche future. (3) Brûlage de la biomasse : avec le changement climatique et les préoccupations concernant l’impact et le coût des combustibles fossiles, la combustion de la biomasse est désormais couramment utilisée pour le chauffage domestique en Europe. Dans de nombreuses zones urbaines, principalement en hiver, la biomasse domestique s’est avérée être une source importante de pollution atmosphérique par les particules. Ar présent, une certaine importance est accordée à l’évaluation de l’impact de la combustion de la biomasse en termes de qualité de l’air urbain ainsi qu’en termes d’étude des caractéristiques d’émission des équipements et des installations de combustion de la biomasse, ainsi qu’à l’impact de la composition des particules brûlées par la biomasse sur la santé humaine.

Défi 4 : Interactions aérosol-nuage

Il ne fait aucun doute que les particules d’aérosol participent activement à la formation des nuages via la fourniture de noyaux de condensation de nuages (CCN) et de noyaux de glace (IN). Il a été suggéré que les changements dans les concentrations d’aérosols modifieront la durée de vie des nuages et l’efficacité des précipitations, et donc affecteront le forçage radiatif du système terrestre. De grands efforts ont été consacrés à ce sujet, entraînant des développements rapides en termes de connaissances, de méthodologies et de techniques (par exemple, Wang, 2013). Malgré ces progrès, il est encore difficile de tirer des conclusions significatives sur les effets climatologiques des aérosols à l’échelle régionale et mondiale. En revanche, les interactions aérosol-nuage aux échelles moléculaire et microphysique sont devenues de plus en plus prévisibles et leur modélisation plus déterministe. Il semble y avoir un écart important dans nos connaissances entre les processus à petite échelle (moléculaire et microphysique) et les événements à grande échelle (régionale/globale) dans ce domaine. Nous suggérons qu’il reste un besoin de synthétiser les résultats multi-échelles pour identifier clairement les problèmes impliqués et pour améliorer l’ensemble actuel d’outils et de méthodologies nécessaires pour combler cet écart.

Défi 5 : Prévision météorologique

Les phénomènes décrits par les fluides sont complexes, cependant, l’apparence des lois du mouvement des fluides est trompeusement simple, les équations régissant ces lois sont non linéaires, ce qui implique de multiples (et difficiles à comprendre) types d’effets de rétroaction. L’atmosphère et l’évolution temporelle de son état n’échappent pas à ce problème. Quoi qu’il en soit, l’un des fleurons de la recherche sur les sciences de l’atmosphère au cours des dernières décennies a été l’établissement de prévisions fiables à l’échelle de 2 à 7 jours, compte tenu des énormes avantages économiques potentiels ; toutefois, ces techniques souffrent encore de problèmes liés à la collecte et à l’utilisation des données, qui sont principalement recueillies au-dessus des océans. L’utilisation de nouvelles données provenant de satellites et de la télédétection au sol pourrait être utile à cet égard, tout comme la maintenance correcte des ensembles de données traditionnels tels que le réseau mondial de rawinsondes, aujourd’hui quelque peu dépassé. L’amélioration des mesures de la vapeur d’eau et des propriétés de la surface terrestre est également une priorité. Les défis physiques restent les mêmes que ceux qui ont été définis il y a plus de dix ans (National Research Council, 1998), à savoir : une meilleure compréhension de la nature de l’interaction entre les processus atmosphériques et de surface, le cycle hydrologique, la dynamique de la convection profonde, le rôle de la tropopause dans la dynamique atmosphérique, un nouvel élan dans le développement des modèles à méso-échelle et une amélioration des paramétrisations utilisées dans les modèles de temps et de climat basés sur les ondes. Un exemple de l’importance de ces améliorations est la traînée orographique des ondes de gravité, dont la paramétrisation dans les modèles de prévision du temps et du climat doit être mise à jour étant donné l’importance de certains effets montrés par les recherches récentes. Il s’agit notamment de l’impact du cisaillement du vent à la fois sur la traînée de surface et sur le flux de quantité de mouvement des vagues (et sa dissipation), ainsi que de la traînée produite par les ondes sous le vent piégées, dont l’énergie se propage, et est dissipée, en aval de leur source plutôt que vers le haut. Les implications de ces ondes de gravité orographiques pour la turbulence de l’air clair (CAT), un risque très sérieux pour l’aviation, n’ont pas été quantifiées de manière satisfaisante. La plupart des méthodes de prévision des CAT utilisent des prédicteurs empiriques qui ne sont pas explicitement liés aux ondes de gravité, mais il est bien connu que le cisaillement directionnel (qui est omniprésent dans la nature) conduit à la rupture des ondes de gravité, ce qui peut être une source importante de CAT. Le piégeage des ondes de gravité sous le vent de montagnes ou de collines conduit à la formation de circulations fermées instables et turbulentes, appelées rotors, qui constituent également un grave danger pour l’aviation. Notre compréhension des conditions nécessaires à l’apparition de ces structures d’écoulement est incomplète, et bénéficiera sans doute des progrès récents de la théorie des ondes de montagne.

Défi 6 : Télédétection pour la météorologie et le climat

La télédétection terrestre et satellitaire a permis des avancées majeures dans notre compréhension des systèmes météorologiques et climatiques, ainsi que de leurs changements (Yang et al., 2013), en permettant la quantification des processus et des états spatio-temporels de l’atmosphère, des terres et des océans. L’utilisation intensive de l’imagerie satellitaire en météorologie, et les modèles spatiaux de l’élévation du niveau de la mer, en sont de bons exemples. La durée des séries temporelles concernées est généralement trop courte pour permettre leur utilisation afin de capturer les tendances à long terme de nombreuses variables climatiques, donc un défi majeur est d’étendre les durées de ces séries temporelles. La télédétection des cycles régionaux et mondiaux des nuages et des précipitations est également nécessaire pour la surveillance du climat et la vérification des résultats des modèles. Deux défis importants se posent dans le domaine de la physique de l’atmosphère : le premier consiste à concevoir des études novatrices axées sur la microphysique des nuages et sur la relation avec la physique des décharges de foudre, ainsi que sur tous les aspects liés à l’observation et à la mesure de l’électricité atmosphérique ; le second consiste à développer de nouvelles études par radiomètre passif et par radar pour nous aider à comprendre la structure des nuages et des précipitations, en mettant particulièrement l’accent sur les processus de pluies chaudes tropicales, les précipitations légères aux latitudes moyennes, les chutes de neige, la teneur en eau liquide et en glace des nuages, l’eau précipitable et les profils de vapeur d’eau. Un défi hydrométéorologique est d’étendre et d’améliorer nos observations et notre modélisation des parties atmosphériques et continentales du cycle de l’eau afin de permettre sa fermeture (par exemple, les zones de montagne, les régions polaires).

Défi 7 : La branche atmosphérique du cycle hydrologique

Parmi les nombreux défis liés au cycle hydrologique, ceux qui concernent le transport atmosphérique de l’humidité doivent recevoir une mention spéciale en raison de leur existence entièrement dans le domaine des sciences atmosphériques. Nous examinons ici le plus urgent des défis décrits dans la récente revue de Gimeno et al. (2012). Le diagnostic des sources d’humidité est devenu un outil de recherche majeur dans l’analyse des événements extrêmes (par exemple, les inondations, les sécheresses), et peut être considéré comme un outil de base pour les évaluations climatiques régionales et mondiales ; il est donc nécessaire de vérifier la cohérence des différentes approches utilisées pour établir les relations source-puits pour la vapeur d’eau atmosphérique. Il est donc nécessaire de vérifier la cohérence des différentes approches utilisées pour établir les relations source-puits pour la vapeur d’eau atmosphérique. L’amélioration de notre compréhension de la façon dont les sources d’humidité affectent les isotopes des précipitations est d’une importance capitale en soi, mais elle est également cruciale pour interpréter correctement les archives paléoclimatiques les plus importantes, notamment les carottes de glace et les sédiments des grottes. Un autre défi consiste à mieux comprendre le rôle du transport de l’humidité comme principal facteur responsable des extrêmes météorologiques (fortes précipitations via des structures telles que les jets à basse altitude et les rivières atmosphériques, ou sécheresse via la diminution prolongée de l’apport de vapeur d’eau provenant des régions sources d’humidité). Afin d’évaluer si les régions sources d’humidité sont restées stationnaires au cours des dernières années, il est nécessaire de comprendre les effets des principaux modes de variabilité climatique sur la variabilité des régions d’humidité, et comment le transport de l’humidité se produit dans un climat changeant. Ces questions non résolues constituent un défi substantiel pour les climatologues.

Défi 8 : Interaction des échelles dans la simulation du climat

L’interaction entre les diverses échelles spatiales et temporelles aboutit à ce que nous appelons le climat. (Lorenz 1967) a été parmi les premiers à souligner l’importance des interactions d’échelle pour expliquer certaines des caractéristiques clés du climat observé dans diverses régions. Le caractère non linéaire de la plupart de ces interactions d’échelle les a rendues difficiles à modéliser, ce qui constitue toujours une source d’incertitude dans les simulations climatiques. Certaines méthodes empiriques ont été proposées pour réduire l’échelle de sortie des modèles climatiques, mais elles sont encore quelque peu controversées (Pielke et Wilby, 2011), en particulier lorsqu’elles sont utilisées pour interpréter les projections climatiques à long terme à l’échelle régionale. L’utilisation des conditions aux limites d’un modèle global dans lequel les interactions couplées entre tous les principaux sous-systèmes du système climatique (atmosphère, océan, biosphère et cryosphère) sont prédites présente un certain nombre de problèmes comme la rétention des erreurs climatiques à grande échelle dans les modèles globaux, sa grande dépendance aux conditions aux limites latérales ou le manque d’interaction bidirectionnelle entre les modèles régionaux et globaux. Le rôle des processus atmosphériques à petite échelle, généralement dans les phénomènes de courte durée, s’avère très pertinent, en particulier dans les régions tropicales, où les systèmes convectifs à méso-échelle interagissent avec les circulations à grande échelle, et sont d’une importance cruciale dans le cycle hydrologique. Par exemple, les cyclones tropicaux peuvent entraîner des années très humides ou très sèches dans certaines régions en fonction de leur activité et de leur trajectoire. Cet élément est assez difficile à simuler dans les modèles climatiques, mais sa contribution au climat régional ne fait aucun doute et doit être mieux comprise afin de l’intégrer dans les systèmes de modélisation du climat.

Défi 9 : Événements extrêmes

Ces dernières années, les effets de différents phénomènes météorologiques et climatiques ont gagné en importance aux yeux des médias et de la population dans son ensemble, en partie à la suite d’événements extrêmes tels que les canicules en Europe (2003), en Russie (2010) ou aux États-Unis (2011), ou les ouragans meurtriers et extrêmement coûteux qui ont frappé des zones densément peuplées ces dernières années, notamment la Nouvelle-Orléans (Katrina, 2005) et la zone métropolitaine de New York (Sandy, 2012). De même, des périodes prolongées de sécheresse ont causé de graves problèmes aux producteurs de céréales, notamment dans le sud de l’Australie (2002-2010), ou dans le sud-ouest des États-Unis, ou encore via la probabilité accrue de feux de forêt (Amazonie, 2005 et 2010). Certains de ces événements extrêmes sont étroitement liés à l’apparition de schémas de circulation vigoureux tels que l’oscillation nord-atlantique (NAO), ou au blocage et au déplacement des trajectoires des tempêtes et du courant-jet. Par définition, les extrêmes sont rares dans une série temporelle, il y a donc un besoin pressant, lié à l’analyse des événements extrêmes, d’étendre les séries climatiques aussi loin que possible, et pour cette raison les reconstructions du climat passé basées sur des données instrumentales, historiques et proxy continuent d’être indispensables. Le récent rapport du GIEC (IPCC, 2013) montre que cet intérêt croissant pour les événements climatiques extrêmes doit être abordé dans le contexte plus large du changement climatique, étant donné que les changements attendus dans les climats mondiaux, régionaux et même locaux sont très probablement ressentis par des changements dans l’ampleur et la fréquence des événements extrêmes.

Défi 10 : Influence solaire sur le climat

Il a été estimé qu’environ 8% des récents changements climatiques mondiaux peuvent être attribués à la variabilité solaire, mais ce chiffre doit être traité avec prudence étant donné qu’un certain nombre d’aspects du forçage solaire et des mécanismes couplant la variabilité solaire au système climatique terrestre restent mal compris (Gray et al, 2010). Compte tenu de la complexité et de la sophistication croissantes des modèles atmosphériques et climatiques, et de la nécessité d’améliorer la précision des prévisions, il est important de pouvoir inclure une image plus complète du forçage solaire dans ces modèles. Les sources de forçage solaire peuvent être divisées en composantes radiatives et particulaires. L’intérêt scientifique pour le forçage radiatif se déplace actuellement des réponses globales aux réponses régionales induites par les variations de l’irradiance spectrale solaire (SSI). Un certain nombre de questions demeurent quant à la nature des variations de l’irradiance spectrale solaire, à la manière dont elles doivent être mises en œuvre dans les modèles et à la façon dont elles évolueront dans les cycles solaires futurs si le soleil s’éloigne de son grand maximum d’activité solaire actuel pour atteindre un nouveau minimum. La composante liée aux particules est divisée en deux parties : les précipitations de particules énergétiques (EPP) et les effets des rayons cosmiques (CR). L’effet EPP influence initialement la haute stratosphère et la basse thermosphère. Si les effets chimiques des précipitations de particules énergétiques sur l’atmosphère sont désormais bien compris, il est urgent de comprendre les autres effets dynamiques, ainsi que les mécanismes et l’ampleur potentiels en termes de climat terrestre. L’influence potentielle de la PPE sur le climat est un domaine de recherche émergent, qui prend de plus en plus d’importance maintenant que les modèles climatiques s’étendent à des altitudes plus élevées qui sont plus directement influencées par la PPE. La PPE constitue l’une des principales voies de transport de la thermosphère inférieure vers la stratosphère et au-delà, vers la troposphère via le couplage stratosphère-troposphère dans les régions polaires. L’effet de l’EPP pourrait également s’accentuer dans un avenir proche, à mesure que le forçage radiatif est davantage influencé par une évolution vers des types d’activité solaire minimaux. La composante induite par le CR est actuellement considérée comme la moins bien comprise des sources de forçage solaire, bien que des efforts de recherche internationaux dédiés soient en cours pour aborder cette question. Des résultats récents ont suggéré que, bien que les CR puissent stimuler la nucléation des aérosols, en termes globaux, ces effets ne sont pas grands, et des questions demeurent sur les mécanismes physiques reliant les CR et la nucléation des aérosols.

Défi 11 : Météo et climat urbains

L’îlot de chaleur urbain (UHI) est peut-être l’effet le plus connu de la présence des villes sur le microclimat local ; la température de l’air dans une ville la nuit peut être beaucoup plus élevée (jusqu’à 10°C ou plus) que dans la zone environnante. Le climat urbain, une branche émergente de la météorologie il y a 20 ans, est maintenant un domaine de recherche mature. Il couvre un large éventail de sujets, allant d’études théoriques fondamentales à des recherches plus appliquées, ayant pour objectif principal l’application des connaissances climatiques à une meilleure conception des villes du monde entier. La micrométéorologie a toujours été un domaine d’intérêt central dans les études urbaines en raison des échelles concernées. Les instrumentistes en climatologie urbaine ont été les pionniers du développement continu de l’instrumentation et de l’analyse des processus depuis les années 1970. Les processus conduisant à la formation de l’ICU (principalement de nature physique en raison de la forme 3D et des matériaux qui composent le tissu urbain), ont émergé de ces premières études. Aujourd’hui, un certain nombre de défis restent à relever en ce qui concerne la mesure de cette couche limite urbaine plutôt complexe. De nouveaux instruments de télédétection à courte portée sont utilisés pour obtenir une vision spécialisée des processus physiques impliqués. Ces développements instrumentaux vont inévitablement se poursuivre. Le climat urbain n’a été abordé par les modélisateurs atmosphériques que lorsque les modèles atmosphériques ont atteint une résolution suffisamment élevée (quelques km) pour pouvoir représenter les villes de manière explicite. Les premiers modèles représentant les échanges d’énergie et d’eau entre les surfaces urbaines et l’atmosphère sont apparus au début des années 2000 (voir les revues de Masson, 2006 et Martilli, 2007), et sont maintenant de plus en plus utilisés dans les modèles numériques de prévision météorologique. Les premières intercomparaisons internationales de modèles urbains (Grimmond et al., 2010, 2011) ont évoqué des pistes d’amélioration évidentes, par exemple dans la représentation de la végétation urbaine. En outre, avec environ 15 ans de retard sur les modèles atmosphériques, les modèles climatiques régionaux ont désormais des résolutions spatiales compatibles avec les échelles urbaines. Cela représente bien sûr un nouveau défi pour la représentation correcte des villes dans les modèles climatiques. De même, les études de météorologie urbaine ne peuvent se limiter à la physique ou à la chimie, mais doivent prendre en compte le comportement des habitants. Bien que des études biométéorologiques existent déjà, notamment en termes de niveaux de confort humain, les interactions entre le monde météorologique et le monde social, à la fois en termes de confort humain mais aussi en termes de consommation d’énergie dépendant de la météorologie, par exemple, constituent toujours l’un des principaux défis pour les météorologues urbains.

Défi 12 : Appauvrissement et récupération de l’ozone

Bien que des minima de concentration d’ozone stratosphérique soient encore observés dans de nombreuses régions, des signes de récupération commencent à être perçus. Dans la stratosphère de l’Antarctique, la concentration d’halocarbures a atteint un pic autour de l’an 2000, puis a commencé à diminuer. Les projections actuelles suggèrent que la récupération complète pourrait avoir lieu vers 2050. Cela signifie que l’un des principaux défis consiste à assurer la surveillance continue de l’ozone et des gaz appauvrissant la couche d’ozone afin de garantir la régénération. L’amélioration de la compréhension fondamentale des processus et de leurs simulations est particulièrement importante dans le contexte d’un climat changeant. Les deux directions doivent être simulées, c’est-à-dire comment un climat changeant affectera la couche d’ozone, et comment la récupération de l’ozone affectera le temps et le climat. Les modèles dits climat-chimie (CCM, Lamarque et al., 2013) semblent avoir une importance capitale dans ce cas.

La liste précédente des défis pour les prochaines années dans la recherche en sciences de l’atmosphère ne concerne que quelques-unes des questions non résolues les plus urgentes et reste naturellement incomplète. Les défis décrits ici ne doivent pas être considérés comme les principaux sujets de recherche probables de Frontiers in Atmospheric Science ; tout travail intéressant lié au parapluie de la science atmosphérique devrait trouver un logement dans la revue.

Remerciements

Soutenu en partie par le MINECO (Espagne), projet TRAMO et FEDER. L’équipe des éditeurs associés de Frontiers in Atmospheric Science fournit des commentaires utiles.

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