Activités de Recherche
Rayonnement/aérosols/chimie
Dans l'atmospère de nombreuses réactions chimiques sont initiées par le rayonnement solaire (réactions de photolyse). Par exemple l'ozone est formé par photodissociation du dioxyde d'azote. Ce rayonnement est modifié par la présence dans l'atmosphère d'aérosols (aérosols anthropiques, désertiques, de feux de fôret etc ..). Bien représenter ce phénomène suppose d'être capable de simuler correctement les aérosols ainsi que leurs propriétés optiques. Je travaille actuellement sur cette problématique et en particulier sur l'impact de la modification du rayonnement par les aérosols sur la qualité de l'air au niveau européen. Pour cela, j'utilise la plateforme de modélisation Polyphemus, à laquelle j'ai couplé un module de transfert radiatif et de calcul des taux de photolyse (le module Fast-J). J'ai ainsi pu montrer que la prise en compte de ce phénomène dans un modèle de qualité de l'air réduisait les seuils simulés de dépassement des niveaux d'ozone européen par un facteur 2.
Publications et communications associées
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Feux de forêt
Les feux de forêt émettent dans l'atmosphère de nombreuses espèces gazeuses, dont certaines espèces précurseurs de l'ozone, ainsi que de nombreuses particules présentant de fortes propriétés absorbantes. Ainsi, les fumées se dégageant des feux peuvent fortement modifier la composition chimique de l'atmosphère et contribuer à la dégradation de la qualité de l'air et ce, près des feux mais également à des milliers de kilomètres de distance pour les feux les plus importants. J'ai étudié l'évolution de la composition gazeuse et particulaire des panaches de feux (Nord-Américain et Africain) ainsi que leur impact sur la qualité de l'air de régions fortement éloignées des sources. Je participe actuellement au projet APIFLAME (financé par PRIMEQUAL) qui vise à étudier l'emission, l'évolution et l'impact de feux de forêt méditérannéens à l'aide d'un couplage modélisation/mesures satellitaires. In-fine ce projet à pour but de prendre en compte ces feux de forêt de manière opérationelle dans des systèmes de prévisions de la qualité de l'air.
Publications et communications associées
- "Cross-hemispheric transport of central African biomass burning pollutants: implications for downwind ozone production", E. Real, E. Orlandi, K. S. Law, F. Fierli, D. Josset, F. Cairo, H. Schlager, S. Borrmann, D. Kunkel, C. M. Volk, J. B. McQuaid, D. J. Stewart, J. Lee, A. C. Lewis, J. R. Hopkins, F. Ravegnani, A. Ulanovski11, and C. Liousse, Atmospheric Chemistry and Physics, 2010.
- "Processes influencing ozone levels in Alaskan forest fire plumes during long-range transport over the North Atlantic", E. Real ,K. S. Law, B. Weinzierl, M. Fiebig, A. Petzold, O. Wild, J. Methven, S. Arnold, A. Stohl, H. Huntrieser, A. Roiger, H. Schlager, D. Stewart, M. Avery, G. Sachse, E. Browell, R. Ferrare, and D. Blake, Journal of Geophysical Research, 2007.
- "Perturbation of the European free troposphere aerosol by North American forest fire plumes during the ICARTT-ITOP experiment in summer 2004", A. Petzold1, B. Weinzierl1, H. Huntrieser, A. Stohl, E. Real, J. Cozic, M. Fiebig1, J. Hendricks, A. Lauer, K. Law, A. Roiger, H. Schlager, and E. Weingartner, Atmosperic Chemistry and Phyics, 2007.
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Transport longue distance
Certains polluants ayant une longue durée de vie peuvent être transportés sur des milliers de kilomètres et modifier la composition atmsophérique de régions fortement éloignés des sources de pollutions. C'est le cas de l'ozone qui peut être formé pendant le transport, ainsi que des aérosols. Ces composés peuvent alors avoir un impact à la fois sur la qualité de l'air mais aussi sur le bilan radiatif de régions éloignées. Dans le cadre de ma thèse, j'ai étudié le transport des polluants depuis l'Amérique du Nord vers l'Europe en couplant modélisation lagrangienne et mesures in-situ récoltées pendant une campagne d'envergure internationale (ICARTT). J'ai pu montré que des panaches pollués anthropiques pouvaient être transportés en Europe mais avaient généralement plutôt un impact sur les niveaux de fond d'ozone alors que des panaches de feux (ici d'Alalska) pouvaient contribuer directement à un pic d'ozone en Europe. Mes travaux sur ce sujet sont utilisés dans le programme HTAP mis en place dans le cadre de la convention internationale sur le transport longue distance (LRTAP). Les résulats que nous avons obtenus avec une modélisation lagrangienne sur 2 cas particuliers de transport depuis l'Amérique du Nord seront comparés aux résultats obtenus sur ces mêmes cas par des modèles de chimie-tranport globaux.
Publications et communications associées
- "Toward a novel high resolution modeling approach for the study of chemical evolution of pollutant plumes during long-range transport". E. Real, I. Pisso, K.S. Law, B. Legras, N. Bousserez, H. Schlager, A. Roiger, J. L. Attié, Journal of Geophysical Research, 2010.
- "Estimation of mixing in the troposphere from Lagrangian trace gas reconstructions during long-range pollution plume transport", I. Pisso, E. Real, K.S. Law, B. Legras, N. Bousserez, J. L. Attié, H. Schlager, Journal of Geophysical Research, 2009.
- "Lagrangian analysis of low altitude anthropogenic plume processing across the North Atlantic", E. Real, K. S. Law, H. Schlager, A. Roiger, H. Huntrieser, J. Methven, M. Cain, J. Holloway, J. A. Neuman, T. Ryerson, F. Flocke, J. de Gouw, E. Atlas, S. Donnelly, and D. Parrish, Atmosperic Chemistry and Phyics, 2007.
- "Caractérisation de la pollution intercontinentale au-dessus de l'Atlantique Nord", E. Real, These de doctorat, 2007. e
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Crues éclairs
Les crues éclairs, crues particulièrement violentes et rapides, sont parmi les inondations les plus meurtrières et les moins prévisibles. Elles sont généralement le fruit d'orages convectifs méso-échelles dont les précipitations localisées se deversent sur de petits bassins versants. J'ai modélisé ces phénomènes de crues éclairs dans la région Cévennes-Vivarais (sud de la France), à l'aide d'un modèle hydrologique. J'ai pu montrer que ces crues éclairs pouvent être assez bien représentées à condition d'avoir des données météorologiques fines.
Publications et communications associées
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Différences entre le nombre de dépassements mensuels du seuil d'ozone
simulés avec et sans prise en compte de l'atténuation du rayonnement par les aérosols.
Simulation à l'aide du modèle FLEXPART d'un panache de feux en provenance d'Alaska atteignant
les côtes Européennes.