LA POLLUTION  TRANS-FRONTIERE EN EUROPE: SIMULATION AVEC  LE MODELE MULTI-ECHELLE MOCAGE F. Brocheton, A. Dufour, M. Micho...
CONTEXTE Élaboration d'une climatologie  de la pollution photochimique en Europe <ul><li>   peu d'informations climatolog...
<ul><li>   étude  politique: </li></ul><ul><ul><li>évaluation critique des simulations EMEP </li></ul></ul><ul><ul><li>(l...
QUELLE CONFIGURATION ? Nécessaire de prendre en compte au mieux: 1 - la contribution des agglomérations  (échelle régional...
La configuration MOCAGE pour la climatologie de la pollution:  3 domaines imbriqués on-line Résolution Verticale:   47 niv...
CONDITION DE SIMULATION:  L'année 1999 = année de référence CITY-DELTA Domaine    EMISSION METEOROLOGIE Global   EDGAR / G...
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LES EMISSIONS EMEP ET URBAINES: Quel accord ?  EMEP à 0.5° zoomé EMEP + Paris + Milan à 0.1° MAIS REPARTITION GEOGRAPHIQUE...
Berlin Copenhague OBSERVATION  MOCAGE (avril 1999) METEOROLOGIE : ARPEGE  (domaine continental) SIMULATION MOCAGE
(avril 1999) METEOROLOGIE : ALADIN  (domaine régional) SIMULATION MOCAGE ARPEGE  (Milan - urbain) Résolution de 0.5° ne pe...
Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface  SIMULATION MOCAGE 09H 15H 21H 03H moyenne horaire sur l'ensemble ...
09H 15H 21H 03H Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface SIMULATION MOCAGE moyenne horaire sur l'ensemble d...
Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface SIMULATION MOCAGE moyenne horaire sur le début du mois de juillet ...
Emission EMEP  d'oxydes d'azote Concentration moyenne d'ozone (juillet 1999 à 15H) 70 60 50 40 30 20 10.E-09 7.7E-09 5.5E-...
Domaine Global: Climatologie des espèces réservoirs de NOx SIMULATION MOCAGE Possibilité d'un transport inter-hémisphériqu...
CONCLUSION <ul><li>Développement d'une configuration de MOCAGE  </li></ul><ul><li>adaptée pour l'étude de la qualité de l'...
PERSPECTIVE <ul><li>FINALISATION DES SIMULATIONS CITY-DELTA  </li></ul><ul><li>(1999, 5 x 2010) </li></ul><ul><li>   com...
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  1. 1. LA POLLUTION TRANS-FRONTIERE EN EUROPE: SIMULATION AVEC LE MODELE MULTI-ECHELLE MOCAGE F. Brocheton, A. Dufour, M. Michou et V-H. Peuch Centre National de Recherches Météorologiques (GMGEC – CATS) 42 av. G. Coriolis, 31057 Toulouse Cedex, France Email: fabien.brocheton@cnrm.meteo.fr AMA 2002 – Jeudi 19 Décembre
  2. 2. CONTEXTE Élaboration d'une climatologie de la pollution photochimique en Europe <ul><li> peu d'informations climatologiques disponibles </li></ul><ul><li> étude scientifique: </li></ul><ul><ul><li>Quantification de la contribution relative des sources locales </li></ul></ul><ul><ul><li>et régionales sur la qualité de l'air des agglomérations européennes </li></ul></ul><ul><ul><li>(quelle région européenne est influencée par du transport à longue distance </li></ul></ul><ul><ul><li>de précurseurs ?) </li></ul></ul><ul><ul><li>quantifier la contribution du continent Nord-américain </li></ul></ul><ul><ul><li>(quelques études montrent un impact de 5-10 ppbv sur l'ozone de fond </li></ul></ul><ul><ul><li>en période estivale) </li></ul></ul><ul><ul><li>quantifier l'impact des intrusions stratosphériques </li></ul></ul>
  3. 3. <ul><li> étude politique: </li></ul><ul><ul><li>évaluation critique des simulations EMEP </li></ul></ul><ul><ul><li>(législation européenne basée sur le modèle EMEP de résolution 50 km ) </li></ul></ul><ul><ul><li> </li></ul></ul><ul><ul><li>évaluation critique des scénarii de réduction des émissions </li></ul></ul><ul><ul><li>(avoir à disposition une référence de l'état actuel de la qualité de l'air </li></ul></ul><ul><ul><li>en Europe) </li></ul></ul>CONTEXTE <ul><ul><li> CITY-DELTA: Étude comparative de simulations à aire limitée fine </li></ul></ul><ul><li> par rapport à des simulations continentales </li></ul><ul><ul><li> CITY-DELTA: Évaluation qualitative des nouvelles stratégies de </li></ul></ul><ul><li> réduction des émissions en Europe pour CAFE </li></ul>
  4. 4. QUELLE CONFIGURATION ? Nécessaire de prendre en compte au mieux: 1 - la contribution des agglomérations (échelle régionale) 2 - les interactions entre les principaux centres urbains et industriels (échelle continentale) 3 – l'impact des sources Nord-Américaines et de la stratosphère (échelle globale) STRUCTURE ADAPTATIVE DE MOCAGE
  5. 5. La configuration MOCAGE pour la climatologie de la pollution: 3 domaines imbriqués on-line Résolution Verticale: 47 niveaux de la surface à 5hPa (7 niveaux CL, 20 troposphère et 20 stratosphère) global 4°*4° continental 0.5°*0.5° régional 0.1°*0.1°
  6. 6. CONDITION DE SIMULATION: L'année 1999 = année de référence CITY-DELTA Domaine EMISSION METEOROLOGIE Global EDGAR / GEIA ARPEGE (biogénique: Guenther) (tri – horaire) Continental EMEP ARPEGE (biogénique: Guenther) (tri – horaire) Régional EMEP + VILLES ALADIN (biogénique: Guenther) (tri – horaire) EMEP: horaires / 50km x 50 km 8 villes: horaires / 1 km x 1 km à 5km x 5km
  7. 7. PARIS 0 2 4 6 8 10 12 NOx VOC SO2 CO2 NH3 TOTAUX ANNUELS ASSEZ PROCHES 0 2 4 6 8 10 12 14 16 NOx VOC SO2 CO2 P M 10 LONDRES LES EMISSIONS EMEP ET URBAINES: Quel accord ? Émission totale annuelle (tonne/km 2 /an) VILLE 1999 EMEP 1999
  8. 8. LES EMISSIONS EMEP ET URBAINES: Quel accord ? EMEP à 0.5° zoomé EMEP + Paris + Milan à 0.1° MAIS REPARTITION GEOGRAPHIQUE DIFFERENTE 30.E-09 10.E-09 7.5E-09 5.0E-09 2.5E-09 1.0E-09 Cas: émission de NOx en moles.cm -2 .s -1 pour le 15 juin 1999 à 12hTU
  9. 9. Berlin Copenhague OBSERVATION MOCAGE (avril 1999) METEOROLOGIE : ARPEGE (domaine continental) SIMULATION MOCAGE
  10. 10. (avril 1999) METEOROLOGIE : ALADIN (domaine régional) SIMULATION MOCAGE ARPEGE (Milan - urbain) Résolution de 0.5° ne peut prendre en compte certains effets locaux ALADIN (Milan - urbain) Améliorations observées avec les forçages ALADIN
  11. 11. Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface SIMULATION MOCAGE 09H 15H 21H 03H moyenne horaire sur l'ensemble du mois de janvier 1999 60 50 40 30 20 PPB
  12. 12. 09H 15H 21H 03H Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface SIMULATION MOCAGE moyenne horaire sur l'ensemble du mois d'avril 1999 70 60 50 40 30 20 PPB
  13. 13. Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface SIMULATION MOCAGE moyenne horaire sur le début du mois de juillet 1999 PPB 70 60 50 40 30 20 09H 15H 21H 03H
  14. 14. Emission EMEP d'oxydes d'azote Concentration moyenne d'ozone (juillet 1999 à 15H) 70 60 50 40 30 20 10.E-09 7.7E-09 5.5E-09 3.2E-09 1.0E-09 Domaine Continental: Climatologie de l’ozone en surface SIMULATION MOCAGE Signal important des émissions anthropiques molec.cm -2 .s -1 ppb
  15. 15. Domaine Global: Climatologie des espèces réservoirs de NOx SIMULATION MOCAGE Possibilité d'un transport inter-hémisphérique Concentration horaire à 15hTU moyennée sur l'ensemble du mois d'avril 1999 à 500 hPa 0.50 0.35 0.20 0.05 PPB
  16. 16. CONCLUSION <ul><li>Développement d'une configuration de MOCAGE </li></ul><ul><li>adaptée pour l'étude de la qualité de l'air </li></ul><ul><li>sur l'Europe de l'ouest sur plusieurs années </li></ul><ul><li>Première simulation annuelle complète avec MOCAGE en cours: </li></ul><ul><li> comportement général satisfaisant </li></ul><ul><li>climatologies préliminaires comparables aux </li></ul><ul><li>simulations européennes équivalentes </li></ul>
  17. 17. PERSPECTIVE <ul><li>FINALISATION DES SIMULATIONS CITY-DELTA </li></ul><ul><li>(1999, 5 x 2010) </li></ul><ul><li> comparaisons extensives aux observations disponibles </li></ul><ul><li>et inter-comparaison </li></ul><ul><li>aux modèles de CITY-DELTA (EMEP) </li></ul><ul><li>REALISATION DE LA CLIMATOLOGIE SUR L'EUROPE </li></ul><ul><li>Modification probable du schéma chimique </li></ul><ul><li>(cf. Présentation S. Laval et al. AMA2002 jeudi 19/12 11h20) </li></ul>

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