Qualité de l'air dans la Vallée de l'Arve: météorologie locale et mesures des réductions des émissions liées au chauffage au bois.

par Julie Allard (Picherot)

Projet de thèse en Océan, Atmosphère, Hydrologie


Sous la direction de Jean-Luc Jaffrezo et de Jean-luc Besombes.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Terre, Univers, Environnement , en partenariat avec Institut des Géosciences de l'Environnement (laboratoire) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    La Vallée de l'Arve est le contexte d'importants dépassements des seuils réglementaires européens sur la qualité de l'air entraînant des conséquences autant sanitaires qu'économiques. Parmi les polluants soumis à la réglementation, les concentrations élevées de PM10, particules atmosphériques de moins de 10 µm de diamètre, se déroulent généralement en hiver durant les périodes anticycloniques. Cela est expliqué par des émissions de combustion plus intenses, particulièrement le chauffage au bois, durant cette saison et par des phénomènes d'accumulation des particules proches du sol, formés en raison de la météorologie locale de vallée encaissée. Des projets de recherche ont vues le jour en soutien à la plus grande action incitative européenne à ce jour pour rénover le parc des anciens appareils de chauffage à bois domestiques dans la Vallée de l'Arve. Dans le cadre du projet DECOMBIO, une thèse a été financée pour valider un dispositif de mesures chimiques permettant de caractériser les parts attribuables de la combustion de la biomasse dans les PM et d'autre part, des réseaux de mesures météorologiques le long des pentes ainsi qu'une récolte des informations relatives aux changements des appareils par le Syndicat mixte des Aménagements des Abords de l'Arve ont été mis en place. En parallèle, l'étude de la dynamique atmosphérique est complétée par le projet LEFE-Passy à travers une importante campagne de terrain qui a eu lieu à Passy durant l'hiver 2014-2015 avec de nombreux partenaires dont MétéoFrance. L'objectif de cette thèse est de poursuivre le travail entrepris dans le cadre du projet DECOMBIO, d'exploiter les données des différents dispositifs de mesures afin de mesurer l'efficacité durant et a posteriori de la politique de rénovation des appareils de chauffage au bois domestiques sur la qualité de l'air dans la Vallée de l'Arve en tenant compte des conditions météorologiques. Ce projet permettra la création d'une méthodologie d'évaluation d'actions d'améliorations de la qualité de l'air applicable même en terrain complexe et d'affiner nos connaissances sur le mécanisme des épisodes de pollution dans la Vallée de l'Arve, ce qui permettra à terme une meilleure prévision et anticipation. Le sujet proposé ici concerne la finalisation du programme de recherche, et en particulier les travaux d'exploitations de ces données de chimie de l'atmosphère sur les 5 hivers du programme, au regard des données météorologiques et des données sur les remplacements des dispositifs de chauffage.

  • Titre traduit

    Arve Valley Air Quality: meteorology and measures of reduction of biomass burning emission.


  • Résumé

    The Arve valley in the French Alps is the overall valley going from Annemasse to Chamonix. The air quality in this valley is not within the European limits for the PM10 concentrations, and a “Plan de Protection de l'Atmosphère” (PPA) was set to try to improve the air quality. One of the actions is the introduction of a large fund (about 5 M Euros from national and regional agencies) for the replacement of heating appliances on a large scale in the valley (replacement of several thousands stoves on a voluntary basis is expected), with a focus on non-efficient biomass burning stoves. This action is starting in summer 2013 and should last for a 4-year period. Together with this replacement action, scientific programs are started in order to evaluate the different parts of the PPA, including one to evaluate the actual impact of the actions on air quality. This is the DECOMBIO program. The final objective of DECOMBIO is to evaluate if the wood stoves changing operation in the valley induces changes in the PM concentrations. In the frame of DECOBIO project, a thesis has been led to validate an equipment of chemical measurements I order to characterize on one hand the source apportionment of the biomass burning fractions in the PM and on the other hand networks of local meteorology along the slopes. Information related to equipment changes by SM3A has been gathered. The main objective of the thesis is to pursue the study started in DECOMBIO project, to analyze deeply the data coming from the different measurements in order to determine the efficiency and the relevance of the renewal of wood heating equipments on the air quality, taking into account the local meteorology, i.e. inversion layers. This project will allow to create a methodology of evaluation of the actions to improve air quality that can be applied even in complex fields, and to improve our knowledge of the mecanisms of pollution events in the Arve Valley, which will enhance at the end the forecast.