FOCHESATTO
"Importance de la Couche Limite Atmospherique pour la Qualite de l'Air :
Etude de la Transition nocturne-diurne et de la reponse aux forçages
meteorologiques de moyennes et de grandes echelles"
Le 20 decembre 2000 à 10:00
Dans la salle de l'Institut de Physique du Globe, Tour 24, 2 étage, Salle Bleu
Devant le jury :
Pr. Ruben Piacentini Rapporteur
Pr. Robert Rosset Rapporteur
Pr. Jean-Pierre Wolf Rapporteur
Dr. Serge Janicot Examinateur
Pr. Gerard Megie Examinateur
Pr. Eduardo Quel Examinateur
Dr. Robert Vautard Examinateur
Dr. Pierre H. Flamant Directeur de these
RESUME
Cette thèse s'inscrit dans le cadre des programmes Evaluation Coopération
Scientifique entre la France et l'Argentine (Projet ECOS), Etude et Simulation
de la Qualité de l'Air en Ile de France, (ESQUIF) et le projet de Climatologie
de Couche Limite Atmosphérique à Buenos Aires, CONICET-CNRS.
Mon travail de thèse porte en particulièr sur la dynamique de la Couche Limite
Atmosphérique (CLA), son cycle diurne et les processus d'échanges à différents
échelles atmosphériques qui concernent la qualité de l'air dans des grandes
villes comme Paris et Buenos Aires.
La première partie traite des stratégies d'observation de la CLA en ce qui
concerne la recherche des processus dynamiques. Cette étude s'appuie sur des
observation intensives menées à Palaiseau et également, sur des observations
plus étendues dans le temps pour les études de climatologie faites à Buenos
Aires.
Ensuite une étude de la phase de transition nocturne-diurne à l'échelle locale
est présenté. Puis la signature des processus de méso échelle sur la CLAC à
Buenos Aires et puis la signature de processus de très grande échelle sur la
dynamique de long terme de la CLAC à Buenos Aires lors de l'événement ENSO
1997-1998.
A l'échelle locale, la phase de transition nocturne-diurne a été étudiée d'un
point de vue conceptuel selon différents schémas déjà établis dans la
littérature scientifique. Je propose une nouvelle formulation conceptuelle de la
transition nocturne-diurne impliquant le couplage entre la couche limite
résiduelle et la couche limite convective en développement. Les différents
schémas existants ont été retrouvés dans cette nouvelle considération de
couplage dynamique dans la transition nocturne-diurne. Certains paramètres
d'importance pour la pollution ont été mis en évidence dans ce processus à
l'échelle locale comme : l'entraînement dans la couche résiduelle, le processus
de mélange vers le bas, les taux de croissance et décroissance de la couche
résiduelle et la couche convective dans la transition et le rapport de vitesse
d'entraînement de la couche convective à la couche résiduelle.
En ce qui concerne l'épisode de pollution à Palaiseau pendant la POI 6 d'ESQUIF,
une méthodologie d'analyses de processus impliquant (advection, subsidence, jet
de bas couches, surface frontales et effondrement de la couche résiduelle) a été
proposée pour l'analyse d'un cas d'intrusion d'ozone à la couche limite de
surface. Cette méthodologie va nous permettre de considérer différents forçages
dynamique pour la modélisation méso-échelle de processus de pollution urbaine et
suburbaine.
D'autre part la signature dynamique de la CLAC a été étudiée en relation avec
les processus des échelles moyennes en particulier le phénomène de Sudestada à
Buenos Aires et son impact sur le coefficient de ventilation concernant la
Qualité de l'Air. En fin, la signature de processus de grande échelle à partir
du ENSO est montré en calculant les zones de cohérence de téléconnexion selon
les différentes natures de processus, évolution du couplage grande échelle dans
le temps et un étude préliminaire d'impact sur l'échelle locale à Buenos Aires.
Cette étude nous a permi de proposer un échantillonnage bidimensionnel et
temporel pour bien cerner les interactions d'échelles atmosphériques et l'impact
sur la qualité de l'air des grandes villes.
