Etude des propriétés hygroscopiques des aérosols atmosphériques

Aerosol particles play a dominant role in the earth's climate, especially through absorption and diffusion of the solar radiation. The hygroscopicity of these particles is an important parameter which describes their capacity to increase their diameters by water condensation according to the relative humidity. The purpose of this work is to study the hygroscopicity of the atmospheric particles with a HTDMA developed at the laboratory. Our work is based on measurements carried out in source areas (Marseille, Grenoble) and in a background area (puy de Dôme, 1465m). Generally, the measured hygroscopicity is more important in the background area than in the source areas. This information, supported by our laboratory measurements, highlights the impact of the "aerosol ageing" phenomenon on its hygroscopicity by condensation of volatile compounds on their surface, or by formation of secondary compounds in aqueous-phase reactions in cloud. The specificity of this study is also the coupling of the hygroscopicity properties with the aerosols chemical composition measured by AMS. This coupling allows us to show, with the ZSR theory, that the aerosol hygroscopicity could be calculated from its chemical composition, with an average precision of about 5%, when the aerosol mixing state in taken into account. Finally, our results show that the aerosol is always present as an external mixture, which constitutes an important information to evaluate the aerosol radiative impact (direct or indirect).Les particules d'aérosols jouent un rôle prépondérant sur le climat de la Terre, notamment à travers l'absorption et la diffusion du rayonnement solaire. L'hygroscopicité de ces particules est un paramètre important qui décrit leur capacité à augmenter leurs diamètres par condensation de vapeur d'eau en fonction de l'humidité relative. Ce travail a pour but d'étudier l'hygroscopicité des particules atmosphériques grâce à un système HTDMA développé au laboratoire. Notre travail s'articule autour de mesures réalisées en zone source (Marseille, Grenoble) et en zone de fond (puy de Dôme, 1465m). L'hygroscopicité mesurée sur ces sites est globalement plus importante en zone de fond qu'en zone source. Cette information, appuyée par nos mesures en laboratoire, met en évidence l'impact du phénomène de "vieillissement de l'aérosol sur son hygroscopicité par condensation de composés volatils à sa surface ou par formation de composés secondaires par réaction en phase aqueuse en nuage. La spécificité de cette étude est également due au couplage des propriétés hygroscopiques avec la composition chimique des aérosols mesurés par AMS. Ce couplage nous a permis de montrer, grâce à la théorie ZSR, que l'hygroscopicité de l'aérosol pouvait être calculée à partir de la connaissance de sa composition chimique, avec une précision de 5% en moyenne, en prenant en compte l'état de mélange de l'aérosol. Enfin, nos résultats montrent que l'aérosol est toujours présent sous forme de mélange externe, ce qui constitue une information importante pour évaluer l'impact radiatif (direct ou indirect) de l'aéroso