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Lettre pigb-pmrc France n°17 - Changement global
durées allant de quelques heures à une demi-journée
(Figure 1). En altitude, le domaine retenu englobe la couche
limite atmosphérique et la basse troposphère libre, de façon
à pouvoir appréhender les échanges qui se produisent entre
ces deux couches.
Cette région constitue en France la zone de plus forte
occurrence des épisodes de pollution photochimique. Les
conditions anticycloniques qui prévalent en été fournis-
sent les fortes températures et le rayonnement (en parti-
culier UV) nécessaires aux transformations photochi-
miques des précurseurs en ozone, mais aussi des gaz en
particules. La principale campagne de terrain s'est dérou-
lée du 5 juin au 13 juillet 2001 ; elle a été précédée
d'une expérience préparatoire d'ampleur plus limitée au
cours de l'été 2000.
Le cadastre d'émissions
Les concentrations de polluants observés dans une région
donnée dépendent à la fois des émissions à la surface, du
transport-diffusion (incluant le dépôt) et des transforma-
tions chimiques. La constitution d'un cadastre d'émissions
fiable et détaillé est donc un des éléments-clé de la réussite
du programme. Celui d'ESCOMPTE a, pour les épisodes
observés pendant la phase expérimentale du programme,
une résolution spatio-temporelle de 1 km*1 km*1 h. Il a été
constitué par le LPCA et l'ADEME, à partir des inventaires de
sources, fixes et mobiles, anthropiques et naturelles, établis
par différents prestataires (François et al., 2004). Cette opé-
ration longue et coûteuse a un impact positif sur la qualité
des simulations (Taghavi et Cautenet, 2004). Pour les émis-
sions dans les domaines plus larges, nécessaires aux simula-
tions décrivant le transport de plus grande échelle, les
cadastres existants (par exemple, GENEMIS avec une résolu-
tion de 3 km) s'avèrent suffisants.
Les mesures de terrain
Le dispositif expérimental déployé pendant la campagne
de terrain, du 5 juin au 13 juillet 2001, a été conçu pour
documenter à la fois la dynamique et la chimie, la surface
et la basse troposphère, la mer et le continent, l'échelle
locale et régionale. On en trouvera une description
détaillée dans Cros et al. (2004) et Durand et Cros
(2004). Il s'agit probablement du plus ambitieux déploie-
ment réalisé sous le pilotage d'équipes françaises en phy-
sico-chimie atmosphérique, et peu d'équivalents existent
dans le monde :
·
mesures aéroportées : elles ont été réalisées avec
sept avions, des ballons plafonnants lâchés de deux
sites « source » et des radiosondages sur 4 sites ;
·
télédétection : 24 instruments de télédétection
active (lidars, radars et sodars) mesuraient les profils
de vent et d'ozone, généralement de façon couplée,
·
sites de surface : deux navires mesuraient la chimie de
l'air marin ; une trentaine de sites continentaux, équipés
June 5 and July 13, 2001. A preliminary, smaller campaign
had been conducted in the same area during summer 2000.
The emission inventory
Observed pollutant concentrations for a given area depend
on the emission at the surface, on the transport and turbu-
lent diffusion processes (including deposition), and on the
chemical transformations. The creation of a reliable, detailed
emission inventory is therefore a key element in the success
of the programme. For the pollution episodes observed dur-
ing the ESCOMPTE field phase, the emission inventory has a
resolution of 1 km*1 km*1 h. It was constructed by the LPCA
and the ADEME, based on inventories of stationary and
mobile, natural and anthropogenic emission sources col-
lected by different groups (see François et al., 2004). This
time and money consuming task has had positive repercus-
sions on the quality of the mesoscale numerical simulations
(Taghavi and Cautenet, 2004). For emissions in larger
domains, necessary for simulations describing larger-scale
transport, the existing inventories (e.g. GENEMIS with a
3 km horizontal resolution) are satisfactory.
The field measurements
For the major field campaign, from June 5 to July 13, 2001,
the measurement instruments were chosen in order to simul-
taneously document dynamics and chemistry, surface and
low troposphere, sea and land, the local and the regional
scale. A detailed description can be found in Cros et al.
(2004) and Durand and Cros (2004). This campaign proba-
bly constitutes the largest deployment of instruments ever
organized by French teams in atmospheric physico-chem-
istry; only very few comparable experiments have been
undertaken elsewhere in the world.
·
Airborne measurements used seven aircraft, four
radiosonde sites, and constant volume balloons released
from two «source» sites.
·
Remote sensing involved 24 active teledetection devices
(lidars, radars and sodars) measuring wind and ozone
profiles, mostly simultaneously.
·
Surface stations included two ships measuring the
atmospheric chemistry over the sea, and about thirty
ground stations measuring meteorological and/or chemi-
cal parameters. The latter were set up either in the vicin-
ity of the pollutant emission areas or farther inland to
track the pollutant plumes transported by the sea-breeze
and valley circulations.
These measurement instruments were additional to the net-
works of the regional air quality surveillance organisations AIR-
MARAIX and AIRFOBEP, which already covered the area well;
moreover, their invaluable support had been an important fac-
tor in the choice of this area as the site for the ESCOMPTE
experiment. Figure 2 shows the distribution of the stations that
were set up specifically for the ESCOMPTE campaign in order to
measure surface parameters; their location was chosen in order