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Lettre pigb-pmrc France n°14 - Changement global
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Ce projet se situe dans le cadre de l'effort d'amélioration
des performances des modèles photochimiques à l'aide
de mesures représentatives tridimensionnelles. Il
représente une première sur la région grenobloise, d'une
part par l'apport de mesures tridimensionnelles dans les
trois vallées et d'autre part par leur utilisation pour valider
le travail de modélisation et mieux comprendre l'évolu-
tion des processus photochimiques en terrain complexe.
Sensibilité de la production d'O
3
en fonction
des NOx et des COV
Dans une atmosphère propre, l'oxydation du CO et
d'hydrocarbures amène à une production d'O
3
à condi-
tion d'avoir une concentration de NOx suffisante. Par
contre, dans une atmosphère polluée, la production d'O
3
n'est pas exclusivement liée à la présence de NOx et
dépend du rapport des concentrations de NOx et de
COV et de la composition des COV. La figure 1 (pages
couleur) illustre ce comportement non-linéaire. Si on se
trouve au point A, une baisse des NOx conduit à une
baisse de l'O
3
alors qu'une baisse des COV ne change
presque rien. On se trouve dans une situation contrôlée
par les NOx. Par contre, si on se trouve au point B, une
baisse des NOx entraîne une augmentation de l'O
3
alors
qu'une baisse des COV va la réduire. On est dans une sit-
uation contrôlée par les COV. Une réduction de l'un ou
l'autre des précurseurs ne conduit donc pas forcément à
une réduction de la concentration d'O
3
.
GRENOPHOT stratégie
La stratégie du projet GRENOPHOT a consisté à coupler
les mesures et les résultats de la modélisation à différentes
étapes du projet. Celui-ci s'est déroulé sur 3 ans avec une
phase de mesures et une phase de modélisation. Ces 2
phases se sont entrecoupées entre la campagne de
mesures de l'été 1998 et l'été 1999 dans le but d'opti-
miser le choix des sites de mesures grâce à une meilleure
compréhension de la circulation des masses d'air locales.
En 1999, un effort considérable a été fait pour la prépa-
ration et la réalisation de la campagne estivale de
mesures intensives. Elle a vu se déployer, de début juil-
let à mi-août, un réseau de mesures (au sol et en alti-
tude) renforcé tout autour de l'agglomération. Ainsi ont
été rajoutés aux mesures habituelles du réseau ASCO-
PARG :
·
deux DOAS (Differential Optical Absorption
Spectroscopy), l'un de l'EPFL et l'autre de l'INERIS
(Institut National de l'Environnement Industriel et des
Risques),
·
deux LIDAR (LIght Intensity Detection And
Ranging), l'un de l'EPFL et celui de la COPARLY
(Comité de Coordination pour le Contrôle de la
Pollution atmosphérique en région Lyonnaise),
·
un profileur de vent de la société DEGREANE
Météorologie,
ter understanding of the photochemical processes in a com-
plex topography.
Sensitivity of the ozone production to VOC and
NOx
In clean atmosphere, the CO and hydrocarbons oxidation
products some ozone if the NOx concentration is sufficient.
On the other hand, in polluted atmosphere the ozone pro-
duction depends on the relation between NOx and VOC and
on the VOC reactivity. Figure 1 (colour pages) shows the non
linear formation of the ozone. Located at point A, if NOx
decreases, the ozone will decrease while if VOC decreases,
the ozone will not change. This situation is called NOx con-
trolled. Located at point B, if NOx decreases, the ozone will
increase while if VOC decreases the ozone will decrease. This
situation is called VOC controlled. Thus a reduction of NOx
or VOC does not necessary leads to decrease ozone.
GRENOPHOT strategy
GRENOPHOT project strategy consists in coupling measure-
ments and simulation along the three years time of the pro-
ject. The measurements were performed in summer time
1998 and 1999 at different locations chosen taking in
account the local atmospheric circulation.
In 1999, a huge effort has been made for the preparation
and the realisation of an intensive measurements summer
campaign. Since the beginning of July to the middle of
August, the measurement network was built up based on
ground and vertical measurements all around the city :
·
two DOAS (Differential Optical Absorption
Spectroscopy) systems, one from the l'EPFL and the other
from the INERIS (Institut National de l'Environnement
Industriel et des Risques),
·
two LIDAR (LIght Intensity Detection And Ranging) sys-
tems, one from the EPFL and the other from the
COPARLY (Comité de Coordination pour le Contrôle de la
Pollution atmosphérique en région Lyonnaise),
·
one wind profiler from DEGREANE Meteorology society,
·
and instrumented aircraft measurements realised by
METAIR (air pollution METeorology AIRborne measure-
ments).
During the two Intensive Observation Periods (IOP), the
measurements taken allowed to extract the necessary infor-
mation for describing the meteorological and chemical situa-
tion (figure 2). The 27 July at 17:00 LT, the ozone plume
reach up to 95 ppb (maximum ozone concentrations mea-
sured during GRENOPHOT) at 20 km southwards of
Grenoble. This first IOP between the 25 and the27 July has
been taken as the base case for the simulation.
The GRENOPHOT measurements are available on CD-Rom
at the LPAS and the ASCOPARG. In addition, the web page
of the project is online on the following URL :
http://lpas.epfl.ch/MOD/study/asco/