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Aérosols atmosphériques et leur influence sur lenvironnement BIRA-IASBChimie troposphériqueJournée portes ouvertes 2009.

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1 Aérosols atmosphériques et leur influence sur lenvironnement BIRA-IASBChimie troposphériqueJournée portes ouvertes 2009

2 Aérosols Suspension de petites particules dans lair Peuvent être solides ou liquides Grande variété dorigines et de propriétés

3 Aérosols: taille et concentration La taille des particules varie de moins de 10 nm jusquà 0.1 mm PM10: Diamètre moins de 10 µm: particules considérées comme respirables et nuisibles Norme européenne PM10 : 50 µg/m³

4 Différents types daérosols: Aérosols minéraux Poussière emportée par le vent Agriculture ou trafic Cendres volcaniques Dust storm over the Sahara desert

5 Différents types daérosols: La suie Combustion de combustibles fossiles (industrie, trafic) ou du bois Incendies de forêt (source: Müller & Zeitler (2005) Microsc. Microanal.)

6 Différents types daérosols: Aérosols secondaire Formés par la condensation de gaz Inorganiques (sans carbone): Aérosols de sulfate, nitrates, acide sulfurique Aérosols de sulfate (inorganiques) sur lesquels se collent des particules de suie Organiques: Des hydrocarbures émis par des activités humaines ou par la nature forment des aérosols par condensation Aérosols organiques capturés par un filtre (Source: Adachi & Buseck (2008) Atmos. Chem. Phys. 8) (Source: Peter Buseck, Arizona State University)

7 Contribution de matériel organique et inorganique aux aérosols Source: Zhang et al. (2007) Geoph. Res. Letters

8 Impact sur la qualité dair : Alarme smog ! Particules fines produites par le trafic et la combustion restent près de la surface: le smog dhiver Limite de vitesse pendant certains jours où la norme de poussière fine est dépassée Selon la VMM le seuil pour PM10 de 50 µg/m³ a déjà été dépassé plus de 35 fois en 13 location pendant cette année! ( )http://deus.irceline.be/~celinair/day_pm/daypm.php?lan=nl&web=vmm&ex=50

9 Le smog photochimique Un autre type de smog est produit dans les régions polluées pendant les jours ensoleillés La combinaison des polluants NO et NO 2, des composés organiques volatils et de la radiation solaire cause une production élevée dozone (O 3 ) Les produits de ces réactions peuvent condenser et contribuer aux aérosols secondaires Smog photochimique à Beijing: Gauche: Journée pluvieuse Droite: journée ensoleillée

10 Les effets des particules fines sur la santé Des études ont démontré quil y a un impact des particules fines sur les maladies respiratoires et cardiaques et le cancer Surtout les particules de moins de 1 µm peuvent entrer facilement dans les alvéoles

11 Influence des aérosols sur le climat Influence direct: Aérosols reflètent la lumière: moins de réchauffement planétaire Mais: dautres aérosols (comme la suie) absorbent la lumière!

12 Influence des aérosols sur le climat: Influence indirecte Les aérosols sont des germes de condensation pour la vapeur deau pendant la formation de nuages Plus daérosols veut dire plus de nuages, plus de réflexion de lumière, ce qui refroidit la planète

13 Influence des aérosols sur le climat Réchauffement planétaire causé par lémission de CO 2 et quelques autres gaz Leffet net des aérosols est refroidissant Mais limpact précis sur le réchauffement est encore très incertain! Plus de recherche est nécessaire Source: rapport IPCC 2007

14 Emissions des composés organiques volatils (gazeux)

15 Les aérosols formés par les composés organiques volatils Une large quantité de composés organiques volatils est émise par la végétation et par les activités humaines Chaque année: entre 40 et 200 millions de tonnes daérosols organiques sont formés Les terpènes: composés organiques de 5, 10 ou 15 atomes de carbone émis par des arbres Exemple: alpha-pinène Emis par certains arbres comme le chêne, le sapin, etc., surtout par temps chaud et ensoleillé.

16 O 3, OH, NO 3 etc. Composés volatils Composés semi-volatils etc. Aérosol Organique Secondaire K p,i (coefficients de partition)

17 Expériences sur la formation daérosols par alpha-pinène Alpha-pinène et ozone sont introduits dans une chambre smog Des réactions commencent et les produits peuvent condenser et former des aérosols. Chambre smog EUPHORE à Valencia Vue de lintérieur dune chambre smog du PSI à Villingen, Suisse

18 Chez BIRA-IASB: Modélisation de formation daérosol dalpha-pinène Nous essayons de modéliser les réactions dalpha-pinène et de les résoudre avec un logiciel Nous comparons les résultats de notre modèle avec les expériences de chambre smog Le but est de mieux comprendre les processus de formation daérosols, et de leur impact sur latmosphère

19 Chez BIRA-IASB: Modélisation globale daérosols organiques Nous calculons les concentrations des aérosols organiques avec un modèle global Les concentrations daérosols organiques moyennées annuellement, calculées avec le modèle globale IMAGES Nous trouvons quune large fraction des aérosols organiques est due aux composés biogènes comme alpha-pinène ou isoprène

20 Merci pour votre attention !


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