Etude numérique multi échelle des processus dynamiques et photochimique contrôlant les distributions troposphériques de l'ozone et de ses précurseurs : impact des circulations locales et de la convection profonde dans le cadre de l'expérience INDOEX

par Gilles Forêt

Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère

Sous la direction de Sylvie Cautenet.

Soutenue en 2003

à Clermont-Ferrand 2 .

  • Titre traduit

    Multi scale numerical study of dynamical and photochemical processes driving tropospheric ozone and precursors : impact of local circulations and deep convection within the context of the INDOEX program


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  • Résumé

    La composition chimique de la troposphère et ses évolutions futures sont au centre des questions liées au changement climatique et à la pollution atmosphérique. Améliorer notre compréhension des processus physico-chimiques dans la troposphère nécessite une synergie entre modèles et observations. Une telle approche est notamment mise en place à travers les campagnes de mesures intégrées telles que le programme INDOEX (INdian Ocean EXperiment) qui a constitué le cadre des études numériques réalisées au cours de cette thèse. Ces études des processus de chimie-transport se sont articulées autour de deux thèmes : l'étude de la structure des panaches de polluants expulsés du continent Indien sur l'Océan et l'étude de l'impact de la convection profonde sur l'ozone troposphérique. J'ai utilisé un modèle météorologique à méso-échelle (RAMS) pour comprendre le rôle et les interactions de la dynamique côtière et des flux synoptiques sur la formation des panaches de polluants. Ces simulations ont permis de reproduire finement la stucture de ces panaches à partir de traceurs passifs, et de mettre en évidence le rôle prépondérant de la dynamique locale sur la répartition spatiale (verticale) et temporelle des polluants issus du continent. Par ailleurs, j'ai évalué l'impact de la convection profonde sur l'ozone et ses précurseurs, en présence des masses d'air polluées d'origine continentale. On a développé un modèle de chimie-transport régional basé sur le modèle RAMS qui permet de représenter explicitement et de façon simultanée les processus convectifs et chimiques en phase gazeuse et aqueuse. Le modèle couplé a été testé et a démontré un comportement général satisfaisant. J'ai montré un fort impact du transport au niveau régional et sur l'ensemble de la colonne troposphérique pour le CO, l'ozone et ses précurseurs et aussi la nécessité de prendre en compte la production de NOx par les éclairs pour améliorer la représentation de l'ozone en région tropicale

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Informations

  • Détails : 1 vol. (131 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 115-121

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  • Cote : 03 CLF2 2449
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