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Lettre pigb-pmrc France n°17 - Changement global
ESCOMPTE est utilisée pour simuler des scénarios de
réduction d'émissions en vue de limiter l'impact des épi-
sodes de pollution photochimique. Rappelons que cet
objectif faisait partie des affichages initiaux du pro-
gramme. Il illustre une des retombées appliquées
d'ESCOMPTE.
Les premiers résultats du programme
ESCOMPTE
La période actuelle voit l'achèvement de la première
vague d'études conduites à la suite de l'expérience de ter-
rain. Elles ont souvent été réalisées dans le cadre de
thèses des universités (une trentaine sont en cours ou ont
été soutenues, basées partiellement ou totalement sur
ESCOMPTE). Une quarantaine d'articles ont été rédigés
sur la base de ces travaux, la majorité d'entre eux (25)
constituant un numéro spécial de la revue Atmospheric
Research, qui devrait paraître à la fin de l'année 2004.
Nous nous limitons ici à donner quelques illustrations qui
font ressortir les avancées du programme, à la fois dans le
domaine des études de processus liés à la pollution pho-
tochimique, et dans les aspects plus appliqués ayant justi-
fié les soutiens des institutions.
Canalisation de la brise par les reliefs
L'expérience des acteurs locaux (en particulier, les
thanks to the programme, examples both in the field of
processes involved in photo-oxidant pollution and in more
applied fields that justify the support the programme has
received from French institutions.
Channelling of the breeze flow by the relief
The local air quality and meteorology agencies already had con-
siderable knowledge of the local flows, based on observations
over several decades. Their knowledge of the surface distribution
of the pollutant plumes from the Greater Marseilles area and
the Etang-de-Berre industrial area was confirmed in its broad
outline by the observations and modelling of the ESCOMPTE
programme. However, some "fine" dynamical processes, e.g.
complex breeze circulations channelled by the relief, have been
brought to light. Such processes determine whether the pollu-
tants enter the narrow Durance valley or not, for example, and
explain the considerable differences in the thickness of the mix-
ing layer of pollutants, depending on terrain elevation (see an
illustration in Figure 4).
Formation of secondary aerosols
Aerosol measurements carried out at the seven sites indicated
in Fig. 2 drew attention to the formation of secondary aerosols.
One of the hypotheses under study in order to explain this for-
mation is a photochemical process. This implies that, in future
studies on the photochemical production of ozone, the role of
particles will have to be taken into account. This also means
Figure 4 : Mesure du vent horizontal réalisée
par le lidar Doppler aéroporté WIND,
embarqué sur le Falcon 20 du DLR. L'instru-
ment mesure le vent dans le plan vertical
sous la route de l'avion, avec une résolution
horizontale de quelques kilomètres, et verti-
cale de 250 m le long des deux axes
représentés sur le médaillon de droite. On
peut ainsi visualiser le flux de nord-ouest en
altitude, et la cellule de brise de mer dans
les basses couches (délimitée par la ligne
brisée). On constate que cette cellule «
s'écrase » lorsqu'elle atteint la vallée du
Rhône (axe violet AB), alors qu'elle s'épaissit
dans la vallée de la Durance (axe vert DC), à
cause du resserrement de la vallée. Les sym-
boles indiquent les hauteurs de couche lim-
ite observées à partir d'instruments instal-
lées à la surface : étoiles pour les appareils
de télédétection et carrés pour les
radiosondages (ces instruments sont
référencés par un mnémonique de trois let-
tres). (Figure adaptée de Bastin et al.,
2004).
Horizontal wind measured by the airborne Doppler lidar WIND, embarked onboard the DLR Falcon 20. This instrument measures the horizontal wind in
the vertical plane below the aircraft trajectory, with a resolution of some kilometres (horizontally) * 250 m (vertically). Two aircraft runs (see the dia-
gram on the right) are presented here. One can see the NW flow in altitude, and the sea-breeze cell (delineated by the broken line) in the lower layers.
The breeze layer thickness decreases when entering the Rhone valley (purple axis AB), whereas it increases in the Durance valley (green axis DC), due to
the valley narrowing. The symbols indicate the altitude of the boundary-layer top observed from the ground-based active remote-sensing platforms
(stars) and radiosonde systems (squares). The three-letter symbols are abbreviations to indicate the location of the platforms (Figure adapted from
Bastin et al., 2004).