Etudier l'atmosphère des villes
Mieux connaître les sources de particules polluantes est indispensable pour réduire les effets néfastes sur la qualité de l’air, sur la santé et sur le climat. Des campagnes de mesures sont menées, visant à quantifier, qualifier et surveiller la pollution atmosphérique.
Que respirons - nous ?La campagne de mesures Mégapoli
© F.Rhodes/CEA Mise en place de préleveurs automatiques de particules atmosphériques, pour une analyse différée au laboratoire.
© F.Rhodes/CEA Têtes de prélèvement pour la "chimie rapide", de mesure et de caractérisation en temps réel de la composition chimique des particules atmosphériques.
© F.Rhodes/CEA Contrôle qualité pour les prélèvements des particules atmosphériques sur les têtes pour la "chimie rapide".
© F.Rhodes/CEA Récolte des filtres échantillonnés.
© F.Rhodes/CEA Maintenance des appareils de chromatographie ionique permettant la mesure en temps réel des aérosols inorganiques.
© F.Rhodes/CEA Contrôle qualité de l’appareil de mesure de la réactivité atmosphérique par spectrométrie de masse.
© S.Renard/CEA Analyses des gaz atmosphériques (hydrocarbures…) par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse.
© S.Renard/CEA Analyses des gaz atmosphériques (hydrocarbures…) par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse.
Dans le cadre du projet européen Mégapoli destiné à évaluer l’impact de la pollution générée par les grandes agglomérations urbaines, une vaste campagne de mesures a lieu en Ile de France au mois de juillet 2010. Des instruments innovants ont mesuré les caractères physiques et chimiques de la pollution particulaire (concentration, distribution en taille des aérosols, composition chimique, propriétés optiques, propriétés physiques comme la volatilité…) et de ses précurseurs gazeux.
Prendre de l'altitude
La campagne de mesures Lidar
© P.Bazoge/CEA Système Lidar utilisé pour déterminer la répartition verticale des polluants particulaires.
© P.Bazoge/CEA Système Lidar utilisé pour déterminer la répartition verticale des polluants particulaires.
© P.Bazoge/CEA Système Lidar mobile installé sur le parvis de l’Hôtel de ville de Paris.
Un système Lidar a été mis au point pour connaître la répartition verticale des polluants particulaires (d’une taille inférieure au micron, qui composent 99 % les aérosols de pollution) entre la surface et la tropopause (vers 10 km d’altitude). Cet instrument a fait l’objet de tests en 2005 à Paris : deux systèmes Lidar, l’un fixe, l’autre mobile, ont permis de caractériser les particules de pollution émises dans la capitale par la circulation automobile. Le système a également été utilisé pour surveiller la répartition spatiotemporelle des aérosols dans des endroits confinés comme les gares souterraines RATP et SNCF. En avril 2010, un Lidar a été embarqué à bord d’un avion pour analyser le panache de cendres volcaniques issu du volcan islandais Eyjafjöll et fournir des données d’analyse à l’Aviation civile.
Le Lidar en ULM
La campagne ChArMEX
© F.Dulac et E.Hamonou Implantation d’une station de référence en Corse.
© F.Dulac et E.Hamonou Implantation d’une station de référence en Corse.
© F.Dulac et E.Hamonou Implantation d’une station de référence en Corse.
© F.Dulac et E.Hamonou Station de La Garde (France).
© F.Dulac et E.Hamonou Station de Menorca (Baléares).
© F.Dulac et E.Hamonou Station de Barcelone (Espagne).
© F.Dulac et E.Hamonou Station de Lampedusa (Italie).
© F.Dulac et E.Hamonou Station de référence à Istanbul (Turquie).
© F.Dulac et E.Hamonou Relevés atmosphériques effectués en continu.
© F.Dulac et E.Hamonou Réception des ballons.
© F.Dulac et E.Hamonou Instrumentation des ballons.
© F.Dulac et E.Hamonou Instrumentation des ballons.
© F.Dulac et E.Hamonou Station de Martigues : lâchage de ballons.
© F.Dulac et E.Hamonou Briefing des chercheurs avant un vol aéroporté.
© F.Dulac et E.Hamonou Équipement de l’appareil ATR42 de Météo France.
© F.Dulac et E.Hamonou Équipement de l’appareil ATR42 de Météo France.
© F.Dulac et E.Hamonou Mesures aéroportées.
© F.Dulac et E.Hamonou Mesures aéroportées.
© F.Dulac et E.Hamonou Vue du ciel lors d’une campagne aéroportée, entre zone polluée et zone plus "préservée".
La Méditerranée est le réceptacle des pollutions continentales et cette région est considérée comme l’une des plus sensibles du globe aux conséquences du réchauffement du climat. Les scientifiques s’attendent à y observer une radicalisation des conditions météorologiques, notamment en été, avec toujours plus de sécheresse et de chaleur, favorisant et aggravant la pollution atmosphérique gazeuse et particulaire.
La campagne de mesures ChArMEx (Expérience Méditerranéenne sur la Chimie et les Aérosols atmosphériques), avec une première phase de mi-juin à mi-juillet 2012 et une autre à l’été 2013, a permis de suivre l’état de santé de l’atmosphère en Méditerranée occidentale grâce à un réseau d’une quinzaine de stations de mesures.
Les mesures réalisées au sol et aéroportées sont complémentaires.
Celles au sol sont plus pérennes et permettent de suivre le cycle de vie de la pollution (variations jour/mois/saison/année/décade) tandis que, grâce aux aéroportées, les chercheurs caractérisent les polluants et étudient des processus physico-chimiques particuliers qu’ils subissent au cours de leur résidence dans l’atmosphère.