Titre: UNE APPROCHE UNIDIMENSIONNELLE DE LA PREVISION DE LA POLLUTION PAR LES NOx EN REGION PARISIENNE

Les problèmes environnementaux liés à la pollution automobile et industrielle, notamment sous la forme des oxydes d'azote, deviennent plus préoccupants de nos jours, incitant les hommes politiques, sous la pression de l'opinion, à légiférer dans ce domaine.

Dans ce contexte, les réseaux de surveillance de la qualité de l'air voient leurs missions évoluer de la mesure vers la prévision. Dans ce domaine, la plupart des techniques opérationnelles sont basées sur des méthodes statistiques qui permettent de relier les pointes de pollution, sur situations passées, aux paramètres météorologiques pertinents, qu'il suffit ensuite de bien prévoir.

Les méthodes purement déterministes qui font intervenir la modélisation numérique des émissions, du transport-diffusion et des réactions chimiques dans des champs météorologiques tri-dimensionnels (3-D) sont vraisemblablement très prometteuses mais pas encore utilisées en mode opérationnel en raison notamment, de la complexité des phénomènes à simuler, d'une connaissance insuffisante des émissions et de l'état initial de l'atmosphère en polluants et de coûts calculs encore prohibitifs.

Par ailleurs, il faut rappeler que, même lorsque les méthodes déterministes sont opérationnelles comme pour la prévision météorologique, on utilise fréquemment des adaptations statistiques sur les sorties des modèles numériques afin d'encore améliorer la qualité des prévisions. C'est ce qui est fait notamment pour la prévision de la température. Toutefois on commence à voir apparaître des méthodes déterministes simplifiées beaucoup moins coûteuses en temps calcul et de mise en oeuvre plus aisée. Dans cette étude, on se propose, à l'inverse, d'inclure la description des polluants (NOx) dans un modèle uni-dimensionnel (1-D) de couche limite à haute résolution verticale.

Pour ce faire, une équation de transport-diffusion pour un scalaire passif a été rajoutée dans un modèle 1-D de couche limite utilisé par ailleurs pour la prévision du brouillard incluant les termes sources liés aux émissions automobiles et tertiaires et un terme perte représentant le dépôt sec et le transport par le vent.

Les calculs ont été réalisés pour treize jours plus ou moins pollués de l'année 1995 déjà étudiés en 3D avec le logiciel AZUR et choisis en accord avec METEO-FRANCE et AIRPARIF. Le modèle semble capable de reproduire les principaux mécanismes conduisant aux pointes de pollution. Les facteurs qui semblent prépondérants sont les évolutions temporelles du vent et de la hauteur de la couche de mélange de façon concomitante avec celle des émissions. Ce sont plus les phases critiques de ces évolutions qui sont importantes, à savoir : la montée en puissance des émissions dans une couche stable, voire mélangée mais de faible épaisseur, en absence de vent.

Toutefois, la taille réduite de l'échantillon conduit à être prudent quant à la qualité de cette méthode qui devrait être testée sur un plus grand nombre de situations en explorant notamment différentes techniques de couplage avec le forçage de grande échelle.