ETUDE DE L'ACTIVATION DES NOYAUX DE CONDENSATION : MESURE, ANALYSE ET DEVELOPPEMENT INSTRUMENTAL.

The goal of this thesis is to improve the understanding of the interactions between aerosols and clouds. With this intention, we have to cover as broad and various subjects as instrumental development, statistical analysis and modeling. Thus, we were brought to install and develop a sampler of cloudy air at the puy of Dome observatory. It now allows a continuous sampling even in cloudy conditions. It was then followed with two campaign of measurements during the winters 2000 and 2001 wich end in a collection of more than 600000 samples. Thanks to this broad panel of weather conditions and sources of air mass, we could quantify one of the key points of relationship between aerosol and cloud studies by obtaining a relationship between the particle total concentration and, on the one hand the cloud droplet concentration, and on the other hand the cloud effective radius for constant liquid water contents. Moreover, the use of a cloud droplet activation model called ExMix enabled us to have a better comprehension of particles incorporation into droplets trends. In this manner, we compared modeled and measured trends with increasing water contents and with increasing cloud effective radius for constant liquid water contents. However, that raised the important lack of aerosol physicochemical measurement with a higher frequency we can get until now. It shows, for example, a need to better take into account the aerosol organic phase. That's why an analyzer of volatility and granulometry of aerosols has been developed, built and tested during the last part of this thesis.Le but de ce travail de thèse est d'améliorer la compréhension des interactions aérosols -nuages. Pour ce faire, nous avons dû traiter des sujets aussi larges et divers que le développement de moyens instrumentaux, l'analyse statistique et la modélisation. Ainsi, nous avons été amenés à installer et à développer un échantillonneur d'air nuageux. Il permet maintenant un échantillonnage en nuages en continu à l'observatoire du sommet du puy de Dôme. Il s'en est suivi deux campagnes de mesures durant les hivers 2000 et 2001 aboutissant à la collecte de plus de 600000 échantillons. Grâce à ce large panel de conditions météorologiques et d'origines de masses d'air, nous avons pu quantifier un des points clés de l'étude des relations aérosol - nuage. Nous avons pu obtenir une relation entre la concentration totale de particules d'aérosol et, d'une part la concentration de gouttelettes de nuages, et d'autre part le rayon effectif du nuage pour un contenu en eau liquide du nuage constant. De plus, l'utilisation d'un modèle d'activation des gouttelettes de nuage appelé ExMix nous a permis d'avoir une meilleure compréhension de l'évolution de l'incorporation des particules dans le nuage. Ainsi, nous avons pu comparer ces variations avec le contenu en eau qui augmente ou avec le rayon effectif du nuage pour un contenu en eau constant des sorties du modèle à celles mesurées. Toutefois, cela a montré le manque important d'une mesure physico-chimique de l'aérosol avec une fréquence de mesure élevée permettant par exemple une meilleure prise en compte de la phase organique de l'aérosol. C'est pourquoi, un analyseur de la volatilité et de la granulométrie des aérosols a été développé, construit et testé durant la dernière partie de ce travail de thèse