Photochemistry and Aerosol in Alpine Region : Mixing and Transport
Photochimie et Aérosol en Région Alpine : Mélange et Transport
Résumé
The Alpine arc deeply interacts with general circulation of atmosphere. By studying configurations in summer and winter over various Alpine areas, this work explains how mixing and transport of airborne pollutants happen, both gaseous and particulate matter, from their emission sources to free troposphere. Using observational results and a comprehensive eulerian modelling system, one focuses on mechanisms of pollution by ozone in summer and by particulate matter and benzene in winter. After having validated the modelling system using datasets from field experiments POVA, GRENOPHOT and ESCOMPTE, it is applied on two periods with principal interest in the Grenoble area: one is the heatwave August 2003 and the other is a long episode of thermal inversion in February 2005. Uncertainties are also calculated. One finishes by applying the modelling chain to understand how a stratospheric intrusion following a tropopause fold affected the Alpine region in July 2004.
Le relief Alpin modifie de manière importante la circulation de l'atmosphère. Grâce à l'étude de différentes configurations, en période hivernale et estivale, et différentes régions des Alpes, ce travail expose comment se réalisent le mélange et le transport des polluants gazeux et particulaires depuis leurs sources d'émissions jusque dans la troposphère libre. Grâce à des résultats d'observation réalisés dans le Y grenoblois ces dernières années et des simulations numériques provenant d'une chaîne de modèles eulériens, ce travail explicite les mécanismes mis en jeu dans un cas de pollution photochimique estivale et un cas de pollution hivernale par les particules fines et par le benzène. Après la validation des modèles en utilisant des données expérimentales des campagnes POVA, GRENOPHOT 99 et ESCOMPTE, la chaîne de modèles est utilisée pour simuler deux périodes très polluées dans la région de Grenoble : la canicule d'août 2003 et un long épisode d'inversion thermique en février 2005. Après coup, les incertitudes sur les résultats du modèle sont calculées. En appliquant la chaîne de modèles sur un événement très particulier faisant intervenir de l'ozone provenant de la stratosphère on montre comment les différentes échelles de temps et d'espace de l'atmosphère sont intimement couplées dans le relief complexe des Alpes.
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