Observation de la Composition de l’Air de Paris à l’IPSL

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1 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

2 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

3 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

4 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)

5 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)

6 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

7 Analyse météorologique (20/11/2016 – 10/11/2016)

8 Analyse météorologique

9 Dynamique locale de la couche limite

10 Aerosol load, composition and sources
Mean daily concentrations AIRPARIF stations alerte 80 information 50

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

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

13 Aerosol load, composition and sources
Hourly 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

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

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

16 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)

17 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 : km / 50 km Nord de la France : 9km / 10 km IDF : km / 2 km Meteo : WRF forcé par NCEP Emissions : MACC III (2011) / EMEP

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

19 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)

20 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)

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