Étude du transport intercontinental de la pollution atmosphérique entre l'Amérique du nord et l'Europe à l'aide du modèle de chimie-transport MOCAGE

par Nicolas Bousserez

Thèse de doctorat en Physique de l'atmosphère

Sous la direction de Jean-Luc Attié et de Vincent-Henri Peuch.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .

mots clés

• Chimie atmosphérique
• Transport à grande échelle
• Assimilation de données satellites
• Pollution
• Pollution atmosphérique -- Transport
• Chimie de l'atmosphère
• Biomasse

Résumé

Ce travail de thèse a pour objectif principal de caractériser le transport intercontinental de la pollution atmosphérique entre l'Amérique du nord et l'Europe. Pour cela nous focalisons notre étude sur l'été 2004 et utilisons les données aéroportées in situ de la campagne ICARTT ainsi que le modèle global de chimie-transport MOCAGE. Dans une première partie nous évaluons le modèle MOCAGE à l'aide des mesures de la campagne ICARTT sur trois domaines d'intérêt pour l'analyse de l'évolution des panaches pollués durant leur transport : le nord-est des Etats-Unis, l'Atlantique nord et l'Europe. Nous analysons ensuite les impacts respectifs des panaches de feux de biomasse et des panaches anthropiques nord-américains sur la chimie de l'ozone au-dessus de l'Atlantique Nord. Enfin nous comparons deux stratégies de modélisation pour prendre en compte l'importante variabilité spatio-temporelle des feux de biomasse : l'assimilation journalière de données satellites de CO et l'utilisation d'un inventaire d'émission journalier des feux de biomasse.

Titre traduit

A study of intercontinental transport of pollution between north America and Europe using MOCAGE global chemistry-transport model

Résumé

This work aims to characterize the intercontinental transport of pollution between North America and Europe. We focus our study on the summer 2004, using aircraft in situ data from the ICARTT experiment together with simulations from the MOCAGE global chemistry-transport model. In a first part we present an evaluation of the model against in situ measurements over three domains of interest : North-East United States, North Atlantic and Europe. In a second part we analyze the respective impacts of North American biomass burning and anthropogenic plumes on ozone chemistry over the North Atlantic. The last part of our study compares two different modeling strategies to take into account the high space and time variability of biomass burning sources: assimilating daily space-based CO observations into the model and using a daily emission inventory of fire emissions.