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Lettre pigb-pmrc France n°14 - Changement global
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Projet GRENOPHOT
Etude de la pollution photochimique
estivale sur la région grenobloise
Comprendre l'origine des polluants atmosphériques à
l'échelle locale et savoir modéliser leur formation et
leur devenir représente une étape nécessaire pour
tester l'impact de réduction des émissions sur la qual-
ité de l'air. Le projet GRENOPHOT s'attache à étudier
l'évolution de l'ozone dans la région grenobloise en
période estivale.
Le projet GRENOPHOT (GRENOble PHOTochemistry) a
été lancé en juin 1998 par l'ASsociation pour le COntrôle
et la Préservation de l'Air dans la Région Grenobloise
(ASCOPARG) en partenariat avec le Laboratoire de
Pollution de l'Air et des Sols (LPAS) de l'Ecole
Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), soutenu par
l'ADEME. Ce projet a eu pour objectifs d'établir une base
de données météorologiques et chimiques (étés 1998 et
1999) visant à améliorer la compréhension des processus
physico-chimiques de formation de la pollution pho-
tochimique en zone montagneuse, de simuler une péri-
ode critique de pollution en ozone sur Grenoble et de la
valider à l'aide des mesures tridimensionnelles pour pou-
voir par la suite tester l'impact de réduction des émissions
sur la qualité de l'air.
La pollution atmosphérique estivale en
région grenobloise
Durant la période estivale, l'agglomération grenobloise
est soumise à des épisodes fréquents de pollution pho-
tochimique où les concentrations d'O
3
dépassent la
valeur horaire limite seuil de 90 ppb (norme européenne).
La ville de Grenoble se situe au carrefour de trois vallées
en forme de Y entourées de montagnes s'élevant à plus
de 3000 mètres d'altitude. Ses spécificités dans la problé-
matique de la qualité de l'air sont liées à :
·
la topographie complexe du site avec des vallées
étroites retenant les masses d'air,
·
la circulation spécifique des masses d'air dans le Y
grenoblois.
La production d'O
3
, polluant secondaire, est une fonction
non-linéaire dépendant des quantités de dioxydes d'azote
(NO
2
) et de Composés Organiques Volatils (COV) qui
sont des polluants primaires. La non-linéarité du proces-
sus de formation d'O
3
en fonction de ses précurseurs
implique qu'il n'existe pas de relation simple entre les
émissions (causes) et l'O
3
(effets). Pour comprendre sa
formation dans la basse troposphère (couche limite
planétaire), l'emploi d'un modèle à résolution locale est
nécessaire.
GRENOPHOT Project
Summer photochemical study over the
Grenoble area
In order to understand the origin of the atmospheric pol-
lutants, their formation and transformations, and to test
the reduction emissions impacts on the air quality at
regional and local scales the modeling is an ideal tool
(meso-scale models). The goal of the GRENOPHOT project
was to simulate the ozone plume during the Grenoble
summer smog.
GRENOPHOT project (GRENOble PHOTochemistry) starts in
June 1998 thanks to the ASsociation pour le COntrôle et la
Préservation de l'Air dans la Région Grenobloise (ASCO-
PARG) in collaboration with the Air Pollution laboratory
(LPAS) of the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
(EPFL), supported also by the Agence de la l'Environnement
et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME). The goals of
GRENOPHOT were : to establish meteorological and chemi-
cal data base (summer 1998 and 1999), to better under-
stand the photochemistry processes in mountains areas, to
simulate a critical ozone period over the Grenoble city and to
validate it with appropriate three-dimensional measurements
in order, finally, to test the emissions reduction impact on
the air quality.
Summer atmospheric pollution over the
Grenoble area
Summertime, Grenoble is frequently affected by summer
smog episode with exceeded ozone concentrations of 90 ppb
per hour (European limit). The city is located at the cross-
road of three valleys disposed on an Y shape surrounded by
mountains up to 3000 m (ASL). Thus the air pollution
behaviour is strongly influenced by two specifics aspects :
·
Complex topography with straight valleys
·
Specific circulation of the air masses in the Grenoble Y
shape
The ozone formation is a non-linear phenomenon depending
on the emission of the nitroxides (NOx) and the emission of
Volatile Organic Compounds (VOC) under strong sun radia-
tion exposure. The non-linearity of the ozone processes forma-
tion in accordance with its precursors involves that there is no
simple relation between the emissions (causes) and the ozone
(effects). To understand its formation in the planetary bound-
ary layer, the use of a model at local scale is unavoidable.
The main requirement of the project was to improve photo-
chemical models performances based on representative
three-dimensional measurements. The use of these three-
dimensional measurements data base, collected over the
three valleys, to validate the numerical simulation, is the first
experiment of this type over Grenoble region bringing a bet-