SÉMINAIRE LCSQA «ÉPISODES DE POLLUTION &

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Emmanuelle Laframboise
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1 SÉMINAIRE LCSQA «ÉPISODES DE POLLUTION & MESURES D URGENCE» JEUDI 22 MAI 2014 Episode de pollution en France Laurence Rouïl, Frédérik Meleux, Laure Malherbe, Laurent Letinois, Olivier Favez, Bertrand Bessagnet, Eva Leoz

2 Caractérisés par : Episodes de pollution Le niveau de concentration du polluant concerné: dépassement des seuils d information et d alerte La durée : supérieure à deux jours L empreinte géographique : à adapter en fonction du polluant Les sources : généralement non liées à des rejets «accidentels», ou exceptionnels (feux de forêts) Les principaux polluants concernés en France: L ozone (été) Les particules (Hiver et printemps) 2

3 Episodes d ozone Pollution photochimique engendrée par les émissions d oxydes d azote et de COVs sous l effet de conditions météorologiques ensoleillées, chaudes, et stables Episodes en nette décroissance (en nombre et en intensité) par rapport au record de : une année potentiellement à risque (par rapport à 2003), mais des niveaux moins élevés et persistants qu attendus Effets de politiques de réduction des émissions? Effets de la crise économique de Il est estimé que les émissions de NOx auraient diminué de 15% en moyenne sur l Europe (source IIASA) 3

4 L ozone Moyenne des maxima journaliers d ozone (été 2013) 4

5 Épisodes d ozone ( ) Nombre de dépassements du seuil de 180 ug/m3 (étés 2012 et 2013) 5

6 Un phénomène cyclique : Episodes de particules Nombre de dépassements en PM10 du seuil de 50 ug/m3 ( ) 6

7 Evolution mensuelle du nombre de dépassements du seuil de 50 µg m -3 en Europe (UE 27) en

8 Episodes de particules en France Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

9 Nature des épisodes Deux grandes catégories en métropole: Épisodes hivernaux : caractérisés par une forte présence de matière organique (effet Chauffage prépondérant - cf décembre 2013) Épisodes printaniers caractérisés par la présence de nitrate d ammonium (effet agriculture + trafic prépondérant cf mars 2014) Les conditions météorologiques jouent un rôle très important Conditions anticycloniques et stabilité de l atmosphère : empêchent la dispersion Grands froids hivernaux: favorisent les émissions de chauffage + chauffage au bois Douceur printanière: favorise la volatilisation de l ammoniac et des oxydes d azote des sols résultant des épandages Transition hiver/printemps : brûlage et bois comme chauffage d appoint Mais toujours des situations «multi-sources» Exemple : nitrate d ammonium qui résulte des émission de l agriculture et du trafic routier 9

10 Nature des épisodes Dans les DOM: un cas particulier avec la forte influence des poussières désertiques 10

11 La France sous influence Les épisodes de particules sont souvent des épisodes d échelle régionale, voire européenne (notamment au printemps) 11

12 Contributions transfrontalières Retour sur l épisode de mars 2014 : grandes variabilité de ces contributions 12

13 BILAN ANNUEL DES DEPASSEMENTS Seuil: 50 µg/m 3 Nombre de jours de dépassement* par département Sites de fond + sites trafic * 1 jour de dépassement = dépassement sur au moins un site de fond ou de trafic du département Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

14 BILAN ANNUEL DES DEPASSEMENTS Seuil: 50 µg/m 3 Sites de fond * 1 jour de dépassement = dépassement sur au moins un site de fond du département Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

15 ETUDE DE LA PERSISTANCE Nombre maximal de jours consécutifs de dépassement* par département Seuil: 50 µg/m 3 Sites de fond + sites trafic * 1 jour de dépassement = dépassement sur au moins un site de fond ou de trafic du département Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

16 ETUDE DE LA PERSISTANCE Nombre maximal de jours consécutifs de dépassement* par département Seuil: 80 µg/m 3 Sites de fond + sites trafic * 1 jour de dépassement = dépassement sur au moins un site de fond ou de trafic du département Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

17 ETUDE TEMPORELLE Pour chaque mois, nombre de départements touchés par au moins 3 jours consécutifs de dépassement Seuil: 50 µg/m 3 Sites de Sites fond de + fond sites trafic * 1 jour de dépassement = dépassement sur au moins un site de fond du département Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

18 ETUDE TEMPORELLE Pour chaque mois, nombre de départements touchés par au moins 3 jours Seuil: 80 µg/m 3 consécutifs de dépassement Sites de fond * 1 jour de dépassement = dépassement sur au moins un site de fond du département Episode de pollution en France Séminaire LCSQA 22 mai

19 Prévoir les épisodes de pollution Des travaux engagés en France depuis le début des années 2000 en région et au niveau national 2003: prévision de l ozone sur la France et l Europe avec une résolution de 50 km avec PREv AIR 2014 : prévision de l ozone et des particules avec une résolution de 10 km sur l Europe (services européens Copernicus) et 5km sur la France (PREv AIR) Des performances accrues par la recherche, les progrès de l informatique et des supercalculateurs, une meilleure connaissance des émissions 19

20 La prévision de la qualité de l air Repose sur des processus combinant modélisation et observations ; importance de disposer de données «temps réel» Mesures brutes J-1 Données simulées CTM J-1 Données complémentaires Notification Données entrantes KO Prévision numérique Prévision statistique aux stations Contrôle Vario OK Concentrations aux stations J, J+1, J+2 Concentrations prévues CTM J, J+1, J+2 Filtrage des données aberrantes Interpolation géostatistique Contrôle du variogramme Données sortantes Cartes prévisionnelles J-1, J, J+1, J+2 20

21 La prévision de la qualité de l air Des progrès considérables dans les paramétrisations des modèles et une remise en question permanente: comparaison aux observations, intercomparaison de modèles, etc Enjeu pour CHIMERE obs. All daily obs. 10% highest O3 CHIM, CAMX, EMEP CAMX, EMEP, CHIM NO2 CAMX, CHIM, EMEP EMEP, MINNI, LOTO SO2 CHIM, LOTO, EMEP EMEP, LOTO, CMAQ PM10 EMEP, CHIM, MINNI EMEP, MINNI, CHIM PM25 CHIM, MINNI, EMEP MINNI, CHIM, CAMX SO4* EMEP, CMAQ, LOTO MINNI, CAMX, CHIM NH4* EMEP, LOTO, CHIM CHIM, CMAQ, MINNI NO3* CHIM, EMEP, LOTO CHIM, MINNI, RCGC TOM* CHIM, MINNI, RCGC CAMX, CHIM, MINNI EC* EMEP, MINNI, LOTO EMEP, MINNI, LOTO DUST* EMEP, LOTO, CAMX RCGC, MINNI, CAMX NA* EMEP, LOTO, RCGC EMEP, RCGC, CHIM Indicateur considéré : Erreur quadratique moyenne Effort de recherche à maintenir 21

22 La prévision de la qualité de l air : PREV AIR Un système d assurance qualité robuste: procédures de mise à jour, validation Des travaux pour progresser dans le domaine de l adaptation statistique : prise en compte des biais systématiques, des spécificités régionales : la prévision n est pas la simulation brute! Des prévisions basées sur une approche multi-modèles ( 5 chaines de calcul tournant en parallèle) Des travaux pour améliorer la prise en compte des émissions et surtout de leur variabilité temporelle (prévision des pics) 22

23 MERCI de votre attention 23

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