Observation de la Composition de l’Air de Paris à l’IPSL Pôle d’observation de l’IPSL La plateforme OCAPI Observation de la Composition de l’Air de Paris à l’IPSL Conseil Scientifique du SIRTA, Avril, 2017

OCAPI LATMOS LERMA LISA LMD LSCE METIS CEREA ACTRIS NDACC TCCON approche multisite > 70 instruments - routine - campagne Météorologie / dynam. CL Composition (chimie): 40 esp. - Gaz à effet de serre - Qualité de l’air Observations satellitaires Modélisation régionale Insertion dans l’environnement « institutionnel » régional: - AIRPARIF - INERIS OCAPI Coord. scientifique : G. Foret Coord. des actions de l’équipe ESPRI (site web) : K. Ramage Coord. réseau instrumental et soutien technique : R. Bodichon LATMOS LERMA LISA LMD LSCE METIS ACTRIS NDACC TCCON SIRTA QUALAIR LISA-UPD LISA-UPEC (OASIS) LSCE-coubron LSCE-dardilly LSCE-OVSQ ~ 60 ITA/chercheurs impliqués LSCE-gif PHOTONS-AERONET CHIMERE ICOS CLAP CEREA http://observations.ipsl.fr/composition-atmospherique-en-idf.html

Etude de la Pollution Particulaire en Ile-De-France (EPPI ; LEFE-CHAT) Objectifs Nature & Origine de la pollution francilienne (cas des pics de pollution) Caractériser la fraction organique primaire/secondaire associé (feux domestiques / …) Caractériser la fraction inorganique : Emissions d’ammoniac Impact sur la santé : lien entre composition de l’aérosol et potentiel oxydant

Stratégie/Méthodologie Réseau de sites de recherche OCAPI (IPSL) = urban area Urban background sites 20km Rural background site (AtmoPicardie, ACSM, Filtre) Suburban background site (SIRTA, OCAPI, ACSM, Filtre) Urban background site (AirParif, ACSM, Filtre)   Paris 7 – Filtre Paris 12 – créteil OASIS Filtre Jussieu – Qualair, Filtre OCAPI network Intensification des observations sur alerte en cas de pics de pollution pour les sites non opérationnels. Approche intégrée : observations in-situ (+ satellite) / modèles de qualité de l’air Mini campagnes de mesures pour les gaz précurseurs (COV, Ammoniac)

Stratégie/Méthodologie Caractérisation (multi-site) de la dynamique atmosphérique - Station météorologique Transect ceilomètres Lidar Doppler (SIRTA) Modèles de météorologie Modèles de trajectoires Caractérisation de la composition chimique de l’aérosol. - ACSM (SIRTA; Gennevilliers) - Filtres (ions, EC/OC, métaux, HAP, levoglucosan) - Masse (TEOM) - Nombre - Taille (FIDAS ; GRIMM) - Modèle de qualité de l’air (CHIMERE/POLAIR3D) - mesure des précurseurs gazeux in situ : COV PTRMS LSCE/LISA + NH3 AIRMONIA; satellite : NH3 IASI (ULB/LATMOS) Impact sur la santé : Potentiel oxydant (Filtres) Réseau de sites de recherche OCAPI (IPSL) = urban area Urban background sites 20km Rural background site (AtmoPicardie, ACSM, Filtre) Suburban background site (SIRTA, OCAPI, ACSM, Filtre) Urban background site (AirParif, ACSM, Filtre)   Paris 7 – Filtre Paris 12 – créteil OASIS Filtre Jussieu – Qualair, Filtre OCAPI network Intensification des observations sur alerte en cas de pics de pollution pour les sites non opérationnels. Approche intégrée : observations in-situ (+ satellite) / modèles de qualité de l’air Mini campagnes de mesures pour les gaz précurseurs (COV, Ammoniac)

Exemple de l’épisode de pollution aux particules de Décembre 2016 30 Novembre 2016 Seuil information PM10 (journalier) : 50 µg.m-3 Seuil d’alerte PM10 (journalier) : 80 µg.m-3 Seuil d’information NO2 (horaire) : 200 µg.m-3 01.12 02.12 03.12 04.12 05.12 06.12 07.12 08.12 09.12 10.12 11.12 18 Décembre 2016 12.12 13.12 14.12 15.12 16.12 17.12 18.12

Analyse météorologique (20/11/2016 – 10/11/2016) 29.11.2016 30.11.2016 01.12.2016 02.12.2016 03.12.2016 04.12.2016

Analyse météorologique 05.12.2016 06.12.2016 07.12.2016 08.12.2016 09.12.2016 10.12.2016

Dynamique locale de la couche limite

Aerosol load, composition and sources Mean daily concentrations (PM10/PM25) @ AIRPARIF stations alerte 80 information 50

Aerosol load, composition and sources Mean daily concentrations @ SIRTA LSCE (instr. FIDAS)

Aerosol load, composition and sources Hourly concentrations @ SIRTA LSCE & Creil (INERIS) (instr. ACSM+ AE33) PM1 (ACSM) + PM25 (AE33) 29/11 12/12 29/11 12/12

Aerosol load, composition and sources Hourly concentrations @ SIRTA LSCE & Creil (INERI) (instr. ACSM+ AE33) PM1 (ACSM) + PM25 (AE33) 29/11 12/12 29/11 12/12 dust Filtres (PM10) Filtres (PM10) SIRTA Nogent (AtmoPicardie) 28/11 12/12 17/12 20/12 28/11 12/12 17/12

Aerosol load, composition and sources Daily concentrations of organic matter @ SIRTA LSCE / Creil (INERIS) / Créteil (LISA) (instr. Filtres)

Aerosol load, composition and sources Daily concentrations of elementary carbon @ SIRTA LSCE / Creil (INERIS) / Créteil (LISA) (instr. Filtres)

3 événements échantillonnés en 2016 : analyses filtres en cours Aerosol load, composition and sources 3 événements échantillonnés en 2016 : analyses filtres en cours Compléter l’analyse des filtres : ions, métaux, HAP (Hydrocarbure Aromatique Polycyclique) , levoglucosan Potentiels oxydants (Impact sur la santé) Compléter le set-up expérimental : préleveurs filtres QUALAIR/UPD/UPEC … Données AIRPARIF composition de l’aérosol Modélisation de la qualité de l’air / inversion des émissions (observation satellitaires)

Objectifs Aerosol modelling CHIMERE / POLAIR3D (Polyphemus) Evaluation des systèmes Opérationnels (AIRPARIF; PREVAIR) Identification / quantification des sources Développement de paramétrisations Production/développement de nouveaux inventaires et modules d’émissions Continental : 27km / 50 km Nord de la France : 9km / 10 km IDF : 3km / 2 km Meteo : WRF forcé par NCEP Emissions : MACC III (2011) / EMEP

Aerosol modelling Evaluation des paramètres météorologiques (Température, humidité, dynamique de la couche limite … )

Evaluation de la composition de l’atmosphère : gaz, aérosols Aerosol modelling Evaluation de la composition de l’atmosphère : gaz, aérosols (masse, taille, nombre, composition …) Observations au SIRTA (Source : SIRTA / IPSL – LSCE / INERIS) (LISA) Simulation Polair3D/Polyphemus (Source : CEREA)

La suite … Autres actions : GES, Observatoires citoyens/capteurs, … Valorisation / partage des données OCAPI  émergence de projets/collaborations au sein de l’IPSL Evolution du réseau : Améliorer l’équipement des stations et leur opérabilité (lien avec AIRPARIF/INERIS)  Renforcer notre capacité à financer et faire vivre notre réseau à travers les projets scientifiques (SESAME IDF, ANR, DIM QI²…). Collaboration international : lien vers les autres grandes agglomérations (H2020)