MetAir - LPAS - EPFL

Campagne 1999
76
Projet Modélisation
6. Conclusions et Perspectives
La campagne de mesure 1999 a bénéficié de conditions météorologiques moins propices à la
formation de smog photochimique estival que la campagne 1998. En effet, les résultats de mesure de
l'été 1999 font ressortir une seule journée avec des dépassements de la limite horaire européenne,
fixée à 90 ppb pour l'ozone. Au cours de cette campagne, deux POI ont été réalisées.
La première POI s'est déroulé entre le 24 et le 27 juillet. Elle a bénéficié de l'efficacité de l'ensemble
des moyens de mesure disponibles sur le site. Des conditions météorologiques anticycloniques très
stables ont engendré des concentrations d'ozone supérieures à 90 ppb dans le sud de Grenoble. De
part l'ensemble des mesures disponibles sur cette période et de ses conditions météorologiques
idéales, elle représente le cas de base pour la partie de modélisation.
La deuxième POI s'est déroulée entre le 1 er et le 3 août au cours d'une situation météorologique
moins stable ayant généré des niveaux de concentrations horaires d'ozone inférieurs à 90 ppb. En
comparaison avec le mois d'août 1998, il est intéressant de noter qu'une situation météorologique
similaire, mais de plus longue durée, avait conduit à des pics horaires d'ozone de 110 ppb.
Cette campagne de mesure représente un gros effort de toutes les équipes qui y ont participée. Au
niveau français, c'est à l'heure actuelle une des plus importantes réalisés à l'échelle d'une
agglomération et dans un site avec une topographie marquée. Les résultats de mesures
tridimensionnels montrent clairement l'importance des mécanismes de mélange sur la cuvette
grenobloise, puisqu'ils pilotent le transport et la dispersion des polluants. De plus, l'ensemble de ces
mesures au sol et à la verticale a confirmé que les mouvements atmosphériques au niveau de la
couche limite planétaire sur la ville de Grenoble sont peu sensible au régime synoptique, tout
particulièrement au cours des périodes critiques de pollution. C'est généralement lorsqu'il n'y a plus de
dissociation entre le régime local et synoptique, que l'épisode photochimique se termine.
Ces mesures ont permis de quantifier les apports extérieurs en ozone qui représentent 40 à 50 % des
concentrations d'ozone enregistrées lors des pics de pollution. L'ensemble de l'agglomération, quant à
elle, génère un apport local en ozone compris entre 50 et 60 % pour le même type de situation. Sur
les apports extérieurs seule une diminution de 50 % des émissions des COV, des NOx et du CO sur
l'Europe peut les faire baisser sur le long terme.
Les résultats de cette campagne de mesure sont très importants pour la partie modélisation ultérieure.
En effet ce sont eux qui définissent la période du cas de base à modéliser pour la ville de Grenoble.
Cette période est la première POI. L'ensemble des données au sol et à la verticale obtenues apporte
les informations nécessaires pour initialiser et fixer les paramètres d'entrée du modèle; ensuite elles
vont servir à valider le cas de base au sol et à la verticale par comparaison des simulations et des
mesures. A ce niveau du projet, les mesures DOAS, LIDAR et avion s'avèrent donc des données
d'observations nécessaires pour construire l'outil numérique adapté à Grenoble.
Le modèle utilisé est un modèle photochimique eulérien non hydrostatique. La technique du nesting
est employée, ce qui implique le calcul sur une grande grille qui contient la petite grille centrée sur
Grenoble. Avant de pouvoir entreprendre les calculs sur ces domaines, il faut préparer les paramètres
et les données à entrer, qui sont déterminants pour la vraisemblance des résultats.
Sur la grande grille, le calcul météorologique est initialisé à partir des résultats horaires du modèle
météorologique de l'ISM 7 qui a une résolution de 14 kilomètres. Le calcul chimique, quant à lui, est fait
à partir du cadastre d'émission horaire EMEP 8 avec le module RACM 9 .
7 Institut Suisse de Météorologie
8 Cadastre d'émissions européen
9 Reactiv Atmospheric Chemical Mechanism