Modélisation de la dispersion des odeurs

National audienceLa modélisation de la dispersion atmosphérique des composés odorants pour évaluer, par exemple, l'impact d'une installation industrielle est une question à part entière qui ne peut se limiter au calcul d'une concentration moyenne en un point donné (comme cela est fait dans le domaine de l'évaluation de la dispersion des rejets chimiques)

Evolution de la surveillance des PM10 en France : épisodes de pollution par les particules au printemps 2007

National audienceSince the 1st January 2007, PM10 monitoring network in France has evolved, in order to account for volatile fraction of PM10. This evolution permitted the observation of high peaks of PM10 during spring 2007. Concentrations during these peaks would have been largely underestimated with measuring techniques used before 2007. A study, coupling chemical and modelling approach of the phenomenon has been launched by LCSQA (Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l'Air), in collaboration with several AASQA (Association Agrée de Surveillance de la Qualité de l'Air, air monitoring network). Chemical analysis of PM10 show that ammonium nitrate is the component at the origin of the observed peaks. The French forecasting system for air quality Prév'Air (www.prevair.org) largely underestimated the peaks, and especially ammonium nitrate concentrations. A sensibility study shows that emissions due to agricultural practices seem to be at the origin of the peaks. The necessity of reconsidering these emissions as a function of meteorological conditions (especially the temperature) is highlightedDepuis le 1er janvier 2007, le dispositif de surveillance des PM10 en France a évolué, de façon à prendre en compte la fraction volatile des particules. Une conséquence de cette évolution est l'observation, au printemps 2007, d'importants pics de particules : ces pics auraient été largement sous-évalués avec les techniques précédemment utilisées. Le LCSQA (Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l'Air), en collaboration avec plusieurs AASQA (Association Agrée de Surveillance de la Qualité de l'Air) a entrepris un travail de compréhension de l'origine des pics, couplant mesures de terrain et modélisation Les résultats expérimentaux montrent que, pour la plupart des pics étudiés, la fraction volatile est généralement supérieure à la fraction non-volatile. Des analyses chimiques ont permis de mettre en évidence la présence prépondérante du nitrate d'ammonium dans la plupart des cas, expliquant ponctuellement les larges fractions volatiles mesurées. Sur le plan de la modélisation, le modèle CHIMERE utilisé dans le système Prév'Air (www.prevair.org) a sous-estimé ces fortes concentrations, et en particulier les concentrations en nitrate d'ammonium. Les émissions d'espèces azotées lors des épandages massifs d'engrais à cette période de l'année, mal prises en compte, pourraient en grande partie expliquer les résultats. La nécessité de reconsidérer dans le modèle la dépendance de ces émissions aux conditions météorologiques (notamment les températures élevées qui favorisent l'évaporation) a été mise en évidenc

Simulation numérique de la condensation / évaporation et de la coagulation des nanoparticules

National audienceAware of the risks related to nanoparticles (particles which present at least one dimension less than 100 nanometers), INERIS decided in 2009 to create a research program in order to develop a model that would be able to simulate the dynamic of nanoparticles in both confined and free atmospheres. The distinction with usual models is that we need to follow the evolution of the number of particles together with their the mass : in order to simulate the evolution of nanoparticles, the number is much more relevant. A comparative review of algorithms currently used in air quality models and new algorithms adapted to nanoparticles is presented. This first study addresses condensational growth, evaporation and coagulation. The model is to be integrated in chemistry-transport models (CHIMERE) and in CFD models (code_Saturne EdF).Conscient des risques liés aux nanoparticules (particules dont au moins une des dimensions est inférieure à 100 nanomètres), l'INERIS(1) a engagé en 2009 un programme de recherche en collaboration avec le CEREA(2) afin de développer un modèle capable de simuler les transformations des nanoparticules dans les ambiances intérieures (espaces confinés) comme dans l'atmosphère. En effet, les nanoparticules sont notamment susceptibles de coaguler, de grossir par condensation, et de se déposer sur les parois; ce qui modifie leur granulométrie. Une des problématiques liée à la modélisation des nanoparticules est que leur nombre est déterminant devant leur masse, tout au contraire des particules étudiées jusqu'à présent (particules fines ou grossières dont une des dimensions est supérieure à 100 nanomètre). Différents schémas numériques ont été développés pour simuler la condensation/évaporation d'une population de particules, et un noyau de coagulation issu d'algorithmes usuels a été intégré. L'inter-comparaison de ces schémas met en évidence que certains sont plus adaptés que d'autres pour les nanoparticules. Les algorithmes qui sont appropriés pour toutes les tailles de particules sont présentés. A terme, ce modèle de dynamique des nanoparticules a vocation à être intégré dans des modèles de dispersion atmosphérique (CHIMERE) et des modèles CFD (code_Saturne EdF

The PREV'AIR system, an operational system for large scale air quality forecasts over Europe : applications at the local scale

International audienceSince Summer 2003, the PREV'AIR system has been delivering through the Internet daily air quality forecasts over Europe. This is the visible part of a wider collaborative project - the PREV'AIR project - launched by the French Ministry for Ecology and Sustainable Development (MEDD), aiming at: (1) Providing technical support on atmospheric pollution management in Europe, in the framework of negotiations on trans-boundary air pollution. (2) Providing large scale national air quality information based on numerical simulations and observations. The PREV'AIR system is a complementary monitoring tool with respect to the local information delivered by the French qualified associations in charge of regional air quality monitoring (AASQA). PREV'AIR relies on a chain of numerical tools: air quality simulation models, modules ensuring the provision of meteorological and air quality input data to these models, modules enabling the extraction and use of the numerical data computed by the system. The outputs of the PREV'AIR system (secondary pollutants forecasts and maps) are archived to build up a large scale air quality simulation data base over Europe

Pollution atmosphérique et climat

National audienceClimate change and air quality are closely related: through the policy measures implemented to mitigate these major environmental threats but also through the geophysical processes that drive them. We designed, developed and implemented a comprehensive regional air quality and climate modelling system to investigate future air quality in Europe taking into account the combined pressure of future climate change and long range transport. Using the prospective scenarios of the last generation of pathways for both climate change (emissions of well mixed greenhouse gases) and air pollutants, we can provide a quantitative view into the possible future air quality in Europe. We find that ozone pollution will decrease substantially under the most stringent scenario but the efforts of the air quality legislation will be adversely compensated by the penalty of global warming and long range transport for the business as usual scenario. For particulate matter, the projected reduction of emissions efficiently reduces exposure levels.Changement climatique et qualité de l'air sont intimement liés : à travers les politiques de gestion mises en oeuvre pour atténuer ces menaces environnementales majeures mais aussi à travers les processus géophysiques qui les gouvernent. Afin de pouvoir étudier l'évolution de la pollution atmosphérique en Europe en prenant en compte l'influence conjointe du changement climatique et du transport à longue distance, nous avons conçu, développé et mis en oeuvre un système complet de modélisation régionale du climat et de la qualité de l'air. En utilisant des scénarios prospectifs de dernière génération relatifs au changement climatique (émissions de gaz à effet de serre) mais aussi pour les polluants à courte durée de vie, nous avons pu proposer une quantification de l'évolution future de la qualité de l'air en Europe. D'après le scénario le plus volontariste, la pollution liée à l'ozone sera réduite de manière substantielle mais les efforts positifs induits par les politiques de gestion de la qualité de l'air seront contrebalancés par le changement climatique et le transport à longue distance pour le scénario statu-quo. En ce qui concerne les particules, les réductions d'émissions futures réduiront de manière efficace les niveaux d'exposition

Evaluation of the chimere model at high resolution over Europe : focus on urban area

International audienc

Numerical modelling of microorganisms dispersion in urban area : application to legionella

International audienceDispersion modelling is often used to estimate potentially contaminated areas in case of accidental release of microorganisms in the atmosphere. In the specific case of Legionella, accidental spread in the atmosphere due to contaminated cooling towers system may occur over distance larger than 10km. In addition, most cooling towers are located in urban areas where dispersion due to obstacles is complex. In this case, dispersion models have to take into account complex flows and microphysical processes that occur within the plume and may have an impact on the survival of the microorganisms. To estimate the concentration of microorganisms in these areas, a specific module has been developed within the lagrangian dispersion model Micro Swift Spray (MSS, Aria technologies). This module takes into account microorganisms outside or inside water liquid droplets and microphysical interaction inside the plume. A simple biological module governing the survival of airborne microorganisms has also been implemented in the dispersion model

The PREV’AIR system, an operational system for large scale air quality forecasts over Europe; applications at the local scale

International audienceNumerical simulations of pollution events with deterministic models have become easier for the last decade thanks to increasing computer skills. Hence three-dimensional chemistry-transport-runs can be performed on a single workstation for long-term simulation or real-time forecast over large scale areas. Furthermore, fast Internet download and high file storage capacity in data processing make it possible to use a wide database of meteorological parameters and pollutant concentration measurements. The PREV'AIR System rests on those technological progresses for delivering daily air qualiry forecasts in operational conditions

PREV'AIR : un système opérationnel de prévision et de cartographie de la qualité de l'air en France et en Europe

National audienceLe système PREV'AIR de prévision et de surveillance de la qualité de l'air en France et en Europe est mis en oeuvre à l'Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS) depuis le printemps 2003, en coopération avec l'Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL) du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Météo France et l'Agence De l'Environnement et de Maîtrise de l'Energie (ADEME). Le système a pour objectif de délivrer quotidiennement une information (sous la forme de prévisions et de cartographies) relative à la qualité de l'air en France et en Europe. Il est reconnu comme un complément du dispositif national de surveillance de la qualité de l'air assurée au niveau local par une quarantaine d'Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l'Air (AASQAs). Ce dispositif repose sur plus de 2000 analyseurs dédiés à la mesure d'indicateurs de pollution (SO2, O3, NO2, particules...), répartis sur plus de 700 sites fixes. Les modèles déterministes tridimensionnels de simulation de la qualité de l'air, ou modèles de Chimie-Transport (CTM), généralement couplés à un modèle météorologique, permettent désormais de répondre en grande partie aux objectifs de la prévision, grâce à leur fiabilité croissante et aux progrès réalisés dans le domaine de l'informatique scientifique. La diminution des temps de calculs, l'augmentation des capacités de stockage et le développement des technologies de l'information (accès rapide par Internet à de nombreuses bases de données) rendent désormais possible la mise en oeuvre quotidienne ("opérationnelle") de ces modèles, et la diffusion de l'information qui en découle. Le système PREV'AIR s'appuie sur un ensemble d'outils numériques (modèles et post traitement des sorties de modèles; modules d'interface pour la gestion des entrées / sorties de données). Les données numériques générées par le système (concentrations en polluants atmosphériques) sont exploitées afin de 1) réaliser des études spécifiques pour le compte du Ministère de l'Ecologie et du Développement Durable - MEDD- (bilan de qualité de l'air, analyses de tendances et prospectives); 2) fournir des prévisions de concentrations de polluants atmosphériques (ozone, dioxyde d'azote et particules) à trois jours d'échéance; 3) élaborer des "analyses" des concentrations de polluants (ozone) - c'est-à-dire des cartographies réalisées a posteriori en intégrant les résultats de modélisation et les observations disponibles. Les prévisions et les analyses sont délivrées quotidiennement via Internet sous forme de données numériques et de cartes (http://www.prevair.org). L'objet du présent article est de décrire brièvement le système PREV'AIR tel qu'il fonctionne depuis l'été 2004 ainsi que les produits de sortie délivrés par le système. Un état des performances du système sera également proposé