21/11/2022 14:00

14/11/2022 11:00

08/11/2022 12:45

15/10/2021 14:00

Aux Îles de la Madeleine, l’eau souterraine est la seule source d’eau potable pour les habitants, mais cette ressource est vulnérable à la contamination par l’intrusion d’eau de mer. Des modèles numériques sont actuellement développés pour appuyer la prise de décision des gestionnaires de l’eau.

08/10/2021 12:30

La mission Mars 2020 est la première mission qui explore Mars à la recherche d’échantillons qui seront collectés et ramenés sur Terre plus tard par de futures missions pour être analysés.

04/10/2021 12:00

5e séminaire scientifique « Quand les sciences de l’environnement rencontrent les sciences de la santé » organisé par l’OSU-EFLUVE (Observatoire des Sciences de l’Univers Enveloppes Fluides de la Ville à l’Exobiologie) et l’Institut Mondor de Recherche Biomédicale (IMRB)

Les observations satellitaires et les simulations des modèles de résolution des nuages montrent une troposphère libre plus sèche lorsque la convection profonde est plus agrégée à la méso-échelle (autour de 100km). Quels mécanismes peuvent expliquer cet assèchement ? Plusieurs hypothèses ont été proposées, impliquant des processus microphysiques, la circulation à méso-échelle ou la circulation atmosphérique à grande échelle.

Dans cette thèse, nous nous concentrons sur les mécanismes à méso-échelle. Pour quantifier l’importance relative de ces mécanismes, nous utilisons un modèle global de résolution des nuages, qui nous permet de simuler de manière explicite et transparente les échelles convective et globale. Nous utilisons la simulation SAM dans le cadre du protocole DYAMOND. La simulation SAM est capable de capturer la troposphère plus sèche lorsque la convection est plus agrégée à la méso-échelle. Un modèle simplifié de Last-saturation alimenté par les entrées de DYAMOND-SAM est capable de capturer cette relation, et nous permet de quantifier ses contributions relatives.

Nous montrons que la principale contribution est le taux de renouvellement des nuages à haute altitude, plus élevé dans les cas désagrégés. La deuxième contribution la plus importante est due aux différences dans les taux de subsidence. La compréhension des mécanismes par lesquels l’organisation de la convection influence l’humidité troposphérique ouvre la voie à sa paramétrisation dans les modèles climatiques.

Au cours des dix dernières années, de nombreux travaux ont montré que la composition chimique
des particules est un paramètre important en termes d’impacts sur la santé. Il a été montré que la
fraction métallique des particules et notamment le Cuivre (Cu), le Fer (Fe) et le manganèse (Mn) est
associée à l’apparition de stress oxydant dans l’organisme humain, stress qui peut ensuite conduire
aux principales pathologies respiratoires et cardio-vasculaires corrélées à la pollution particulaire. Ces
métaux (Cu, Fe et Mn) ne sont pourtant pas représentés explicitement dans les modèles de chimie-
transport utilisés pour la prévision et la surveillance de la qualité de l’air.

L’objectif de cette thèse était de développer un inventaire d’émission européen pour ces métaux et
de réaliser et évaluer les premières simulations européennes pour ces trois métaux sur deux années.
Nous avons donc construit un nouvel inventaire de Cu européen à partir d’un inventaire partiel
existant qui a été complété et corrigé. À partir de cet inventaire, nous avons développé une
méthodologie permettant de construire les inventaires de Fe et de Mn en utilisant les rapports Fe/Cu
et Mn/Cu secteur d’activité par secteur d’activité en nous basant sur la littérature existante. Ces
inventaires ont pu être spatialisés pour la première fois à l’échelle de l’Europe à une échelle fine, et
nous avons ensuite réalisé une simulation biannuelle de leurs concentrations. Ces simulations ont pu
être confrontées à des observations in situ journalières ou hebdomadaires réalisés sur plusieurs
dizaines de sites en Europe de l’Ouest. Cette évaluation du modèle montre que les concentrations de
Cu sont bien simulées en termes d’amplitude en milieux rural et urbain, et sous-évaluées en
environnement trafic. Par contre, pour tous les types d’environnement, les concentrations de Fe et de
Mn simulées sont trop faibles, avec des biais relatifs pouvant aller d’un facteur 3 à 5. On observe
aussi pour les trois métaux que les variations temporelles sont correctement représentées (R~0.5) et
que les structures spatiales des champs de concentrations sont également satisfaisantes avec des
gradients forts dans les grandes zones urbaines et le long des principaux axes routiers.

Des axes d’améliorations ont été identifiés pour améliorer les inventaires et les simulations. Il faut
sans doute réviser les facteurs d’émissions et les rapports Fe/Cu et Mn/Cu utilisés pour les émissions
liées à l’abrasion des freins. La source ferroviaire doit être mieux qualifiée, car trop peu de pays
évaluent cette source pour le Cu. La représentation des émissions des poussières « urbaines » et
notamment celles dues à la resuspension des particules par les véhicules est sans doute à revoir dans
les modèles de chimie-transport.

En dépit de certaines limites, les travaux réalisés dans cette thèse ouvrent de nombreux axes de
travail sur les métaux atmosphériques et notamment la possibilité d’utiliser ces données pour des
études épidémiologiques et pour la prévision opérationnelle de la qualité de l’air.