Direction de la Production / Fournitures des données et produits LE MODELE MOCAGE

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1 LE MODELE MOCAGE MOCAGE est un modèle de chimie-transport atmosphérique tridimensionnel de grande échelle. Ce modèle a comme objectif la prévision de l évolution temporelle de la composition chimique de l atmosphère à partir d un état initial. Pour cela il prend en compte plusieurs processus tels que : l injection des composés chimiques dans l atmosphère, au sol et en altitude, les transformations de ces composés par réactions chimiques, le transport de grande échelle, résolu explicitement par le modèle, ainsi que le transport sous-maille pour lequel une paramétrisation est nécessaire (convection et turbulence) ; l advection s appuie sur un schéma de transport semi-lagrangien, les processus physiques comme le lessivage, l élimination par le dépôt sec en surface. MOCAGE est un modèle off-line utilisant des forçages météorologiques. Les paramètres météorologiques nécessaires sont la pression, l humidité, la température et le vent horizontal. La vitesse verticale est recalculée sur la grille de MOCAGE pour vérifier l équation de continuité. La version «Qualité de l Air» prend en compte 350 réactions chimiques, 118 espèces chimiques, 6 traceurs pour chaque aérosol (les poussières désertiques, les sels marins, les carbone-suie et les particules d origine anthropique). De plus, le modèle MOCAGE calcule des prévisions de PM10 et PM2.5. Les caractéristiques techniques du modèle MOCAGE Mocage-Qualité de l Air est utilisé en mode opérationnel depuis juin 2005 pour la prévision des concentrations et flux chimiques, à raison d un calcul quotidien délivrant des prévisions sur 4 jours d échéance, sur 3 domaines imbriqués (Globe, Europe et France). Grilles géographiques et résolution (latitude/longitude) : Le stockage BDAP se fait sur 3 grilles imbriquées après une interpolation linéaire : Grille Nb de Nb de Latitude Longitude Latitude Longitude Pas en Pas en lignes colonnes minimale minimale maximale maximale latitude longitude GLOB S 0 90 N 358 E 2 2 GEMS N 16 W 72 N 36 E FRAN N 5 W 52 N 10 E Réseaux (analyses et prévisions) : 12h UTC. DP/SERV/FDP - MOCAGE 24/12/2014 1

2 Niveaux : o Hauteur (en m) : 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 1250 et o Isobares (hpa) : 1000, 950, 925, 900, 850, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 30, 20,10, 5. o Sol (pour les colonnes totales) Disponibilité des prévisions en mode de fourniture opérationnelle : o Prévisions de 0 à 84h : 18h50 UTC o Prévisions de 87h à 108h : 5h00 UTC le lendemain. Echéances et pas de temps : o GLOB22 GEMS05 : De 12h à 60h par pas de 3h puis de 66h à 108h par pas de 6h. o FRAN01 : De 12h à 36h par pas de 1h puis de 39h à 108h par pas de 3h. Paramètres : A toutes les échéances : Depuis le 01/06/2005 : o O3, NO2, NO, HNO3, CH4, HCHO sur 21 niveaux isobares (5 à 1000 hpa) o PAN, SO2, CO, C2H6, NC4H10*, C2H4, C3H6*, OXYL*, C5H8*, APINEN*, CH3CHO*, GLYOX, MGLYOX, CH3COE* (les données marquées * correspondent à des regroupements d espèces) o Colonne totale de TCCO, TCO3, TCPAN, TCNOx Depuis le 16/11/07, le modèle traite les poussières désertiques ; ajout des paramètres suivants : o DUST (concentrations en poussières) o TC_DUST (colonne totale de poussières), DSEC_DUST (dépôt sec de poussières), DHUM_DUST (dépôt humide de poussières), DSEDI_DUST (dépôt des poussières par sédimentation), EMISS_DUST (émissions de poussières), OD_DUST (épaisseur optique à 400 nm) DP/SERV/FDP - MOCAGE 24/12/2014 2

3 Depuis le 04/11/10 : Direction de la Production / Fournitures des données et produits o DYNSAL, BLACKC et PMANTH o De même que pour les poussières désertiques, on retrouve pour ces 3 nouveaux aérosols ; la colonne totale (TC_DYNSAL, TC_BLACKC et TC_PMANTH), le dépôt sec (DSEC_ ), le dépôt humide (DHUM_ ), le dépôt par sédimentation (DSEDI_ ) et les émissions (EMISS_ ) (Les particules d origine anthropiques PMANTH et les colonnes associées ne sont disponibles que sur les domaines France et Europe) o OD_DUST est maintenant l épaisseur optique à 400m de l ensemble des aérosols. o A partir de l ensemble des différents aérosols dans le modèle, on déduit deux autres paramètres : les PM10 et les PM2.5 primaires. Paramètres : Depuis le 01/06/2005 : Depuis le 04/11/10 : Aux échéances 36h, 60h, 84h et 108h : o On archive les maxima journaliers MAX_O3, MAX_NO2, MAX_NO o MAX_IUVCC, MAX_IUVCN : maxima quotidiens d indices UV en Ciel Clair et en Ciel Nuageux DP/SERV/FDP - MOCAGE 24/12/2014 3

4 GLOSSAIRE N Paramètre Description Unité Version table locale = O3 Ozone (rapport mélange volumique) Moles/Moles d air 2 NO2 Dioxyde d Azote Moles/Moles d air Moles/Moles d air 3 NO Monoxyde d Azote Moles/Moles d air 4 PAN PeroxylAcetyl Nitrate Moles/Moles d air 5 HNO3 Acide Nitrique Moles/Moles d air 6 SO2 Dioxyde de soufre Moles/Moles d air 7 CO Monoxyde de Carbone Moles/Moles d air 8 CH4 Méthane Moles/Moles d air 9 C2H6 Ethane Moles/Moles d air 10 NC4H10 n-butane Moles/Moles d air 11 C2H4 Ethene Moles/Moles d air 12 C3H6 Propene Moles/Moles d air 13 OXYL Ortho-xylene Moles/Moles d air 14 C5H8 Isoprene Moles/Moles d air 15 APINEN Alpha-pinene Moles/Moles d air 16 HCHO Formaldehyde Moles/Moles d air 17 CH3CHO Acetaldehyde Moles/Moles d air 18 GLYOX Glyoxal Moles/Moles d air 19 MGLYOX Methyl Glyoxal Moles/Moles d air 20 CH3COE Methyl ethyl Cetone Moles/Moles d air 21 TCCH4 Méthane (intégré sur la verticale) Molécules/cm2 22 TCNOX Oxydes d Azote (intégré sur la verticale) Molécules/cm2 23 MAX_03 Max quotidien d Ozone Moles/Moles d air 24 TCCO Monoxyde d Azote (intégré sur la verticale) Molécules/cm2 25 MAX_NO Max quotidien de Monoxyde d Azote Moles/Moles d air 25 MAX_NO2 Max quotidien de Dioxyde d Azote Moles/Moles d air 27 MAX_IUVCC Max quotidien de l indice UV ciel clair sans unité 28 MAX_IUVCN Max quotidien de l indice UV ciel nuageux sans unité 93 DUST Concentration de poussières désertiques kg/m3 94 TC_DUST Masse de poussière (intégré sur la verticale) kg/m3 95 OD_DUST Epaisseur optique à 400nm des poussières désertiques sans unité 189 DYNSAL Concentration d aérosols marins kg/m3 190 TC_DYNSAL Masse d aérosols marins (intégré sur la verticale) kg/m3 96 DSEC_DUST Flux massique horaire de dépôt sec des poussières désertiques kg/m2/h 97 DHUM_DUST Flux massique horaire de dépôt humide des poussières désertiques kg/m2/h 98 DSEDI_DUST Flux massique horaire de dépôt des poussières désertiques par sédimentation kg/m2/h 99 EMISS_DUST Flux massique horaire d émissions de poussières désertiques kg/m2/h 191 DSEC_DYNSAL Flux massique horaire de dépôt sec des aérosols marins kg/m2/h 192 DHUM_DYNSAL Flux massique horaire de dépôt humide des aérosols marins kg/m2/h 193 DSEDI_DYNSAL Flux massique horaire des aérosols marins par sédimentation kg/m2/h 194 EMISS_DYNSAL Flux massique horaire d émissions des aérosols marins kg/m2/h 195 BLACKC Concentration d aérosols carbones kg/m3 DP/SERV/FDP - MOCAGE 24/12/2014 4

5 196 TC_BLACKC Masse d aérosol carbones (intégrée sur la verticale) kg/m2 197 DSEC_BLACKC Flux massique horaire de dépôt sec des aérosols carbones kg/m2/h 198 DHUM_BLACKC Flux massique horaire de dépôt humide des aérosols carbone kg/m2/h 199 DSEDI_BLACKC Flux massique horaire des aérosols carbones par sédimentation kg/m2/h 200 EMISS_BLACKC Flux massique horaire d émissions des aérosols carbones kg/m2/h 201 PMANTH Concentration d aérosols carbones anthropiques kg/m3 202 TC_PMANTH Masse d aérosol carbones anthropiques (intégrée sur la verticale) kg/m2 203 DSEC_PMANTH Flux massique horaire de dépôt sec des aérosols carbones anthropiques kg/m2/h 204 DHUMC_PMANTH Flux massique horaire de dépôt humide des aérosols carbones anthropiques kg/m2/h 205 DSEDI_PMANTH Flux massique horaire des aérosols carbones anthropiques par sédimentation kg/m2/h 206 EMISS_PMANTH Flux massique horaire d émissions des aérosols carbones anthropiques kg/m2/h 207 PM25 Concentration massique de la PM2.5 kg/m3 208 TC_PM25 Masse de PM2.5 (intégrée sur la verticale) kg/m2 209 PM10 Concentration massique de la PM10 kg/m3 210 TC_PM10 Masse de PM10 (intégrée sur la verticale) kg/m2 Pour version de table (locale) = 3 10 TCO3 Ozone (intégré sur la verticale) Dobson DP/SERV/FDP - MOCAGE 24/12/2014 5