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Outil stratégique

Modélisation de la
qualité de l’air

Infographie - INERIS - qualité de l'air

Chiffres Clés

  • 2 kmla résolution atteinte avec CHIMERE pour simuler la qualité de l’air sur l’Europe, contre 50 km lors du lancement du modèle

La modélisation de la qualité de l’air figure parmi les champs d’expertise de l’INERIS depuis une dizaine d’années. Par exemple, dans le système national de prévision de qualité de l’air PREV’AIR, elle constitue l’un des outils stratégiques dans le dispositif français de surveillance et de gestion de la qualité de l’air, en complément des informations fournies par les réseaux de mesure et d’observation « physiques » gérés par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQAs). CHIMERE, l’un des codes de calcul implantés dans PREV’AIR, est développé conjointement par l’INERIS et le CNRS depuis 2001.
Par ailleurs, l’expérience acquise par les équipes de l’INERIS sur ce modèle, sa montée en maturité et en précision en font depuis 2007 un instrument opérationnel clé pour l’aide à la décision dans la définition des stratégies et des politiques de gestion et de réduction des pollutions atmosphériques.

1. Recensement et compilation des données d’entrée

Ineris inforgraphie sur la qualité de l'air - 01

Trois grands types de données doivent être intégrés au sein du modèle avant son lancement :

a) Données d’émissions par secteur d’activité

Sont inclues les émissions naturelles et d’origine anthropique pour chaque grand secteur d’activité. Elles sont renseignées via deux sources principales : la Convention onusienne sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance qui impose aux états membres un inventaire annuel des émissions de polluants ; et l’Inventaire National Spatialisé (INS), mis en place par le Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie (MEDDE), pour recenser toutes les émissions anthropiques naturelles de polluants dans l’air en France métropolitaine et dans les départements d’Outre-Mer à une très haute résolution spatiale (commune, km2) et temporelle (heure).

b) Données météorologiques

Chaque calcul intègre des données météorologiques pour prendre en compte les phénomènes de transport et les transformations chimiques influant sur les concentrations de polluants. Dans le cas de PREV’AIR, ces données météorologiques sont générées par Météo France, partenaire du système.

c) Conditions aux limites

L’espace géographique étudié est influencé par des concentrations atmosphériques extérieures, à échelle supérieure, qu’il s’agit de quantifier. Il faut donc déterminer et renseigner les concentrations en question aux frontières du domaine de modélisation.

2. Exécution du modèle de chimie-transport CHIMERE

Ineris inforgraphie sur la qualité de l'air - 02

Au terme de cette phase préparatoire, le lancement du code de calcul régional et tridimensionnel CHIMERE permet de simuler et de déterminer les concentrations de polluants atmosphériques – ozone, oxydes d’azote, particules en suspension – heure par heure sur chaque point du maillage géographique prédéterminé.

3. Post-processing : exploitation et traitement des informations produites

Ineris inforgraphie sur la qualité de l'air - 03
a) Evaluation

Les résultats issus de la modélisation sont comparés avec des données issues des réseaux de mesure pour contrôler et évaluer le comportement du modèle au temps présent.

b) Post-traitement

Que l’étude de modélisation soit destinée au grand public ou au(x) décideur(s), elle est soumise, préalablement à sa livraison, à une phase de post-traitement qui relève pleinement de l’expertise de l’INERIS. Les informations brutes sont notamment agrégées sous forme d’indicateurs réglementaires pour faciliter leur lisibilité.

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