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Adsorption de gaz traces sur la glace : application à la chimie des nuages et du manteau neigeux

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Jan. 1, 1999

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Le but de ce travail est de contribuer a la comprehension des interactions entre les gaz traces et la glace, a la fois dans les nuages et dans la neige apres son depot au sol. Les gaz polaires tels que les acides, les aldehydes et les cetones peuvent interagir fortement avec la glace, notamment en s'adsorbant a sa surface. Dans les nuages, ce phenomene peut modifier la teneur atmospherique de ces composes et initier des reactions heterogenes, comme celles conduisant a la destruction de l'ozone stratospherique polaire. Dans la neige au sol, l'adsorption de gaz traces a la surface des cristaux va perturber la chimie de la basse troposphere et celle du manteau neigeux. Ainsi, ce phenomene va entrer en jeu dans la comprehension de la relation entre la composition de l'air et celle de la glace, appelee fonction de transfert air-neige, indispensable pour reconstituer la composition des atmospheres passees a partir des carottes de glace. Afin de contribuer a elucider ces problemes, nous avons etudie l'adsorption de hcl a 193 k et de l'acetone entre 193 et 213 k sur la glace. L'application des resultats a des situations atmospheriques necessite la connaissance des parametres physiques de la glace, tels que la surface specifique et la forme des cristaux. Nous avons donc egalement entrepris des mesures de surface specifique de la neige naturelle et de son evolution en fonction du temps. Nos resultats montrent que l'adsorption de l'acetone et de hcl sur la glace peut jouer un role determinant dans la composition de surface de la glace des nuages (pour hcl) ou de la neige au sol (pour l'acetone), modifiant ainsi la chimie des nuages ou du manteau neigeux. Les mesures de l'evolution de la surface specifique de la neige montrent que ce parametre est tres variable et que sa connaissance est indispensable pour la quantification du partage des composes traces entre l'air et le manteau neigeux, ainsi que pour l'extrapolation de ces donnees a la glace des nuages.