2000

Thèse

FOCHESATTO Javier Gilberto

Importance de la couche limite atmosphérique pour la qualité de l'air : Etude de la transition nocturne-diurne et de la réponse aux forçages météorologiques de moyennes et de grandes échelles.

Directeurs.rices de thèses : Flamant P.

Date 2000-12-20
Diplôme U. Paris VI

Fiche

Composition du jury

Pr. Ruben Piacentini Rapporteur
Pr. Robert Rosset Rapporteur
Pr. Jean-Pierre Wolf Rapporteur
Dr. Serge Janicot Examinateur
Pr. Gerard Megie Examinateur
Pr. Eduardo Quel Examinateur
Dr. Robert Vautard Examinateur
Dr. Pierre H. Flamant Directeur de these

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans le cadre des programmes Évaluation Coopération Scientifique entre la France et l’Argentine (Projet ECOS), Étude et Simulation de la Qualité de l’Air en Ile de France, (ESQUIF) et le projet de Climatologie de Couche Limite Atmosphérique à Buenos Aires, CONICET-CNRS.
Mon travail de thèse porte en particulière sur la dynamique de la Couche Limite Atmosphérique (CLA), son cycle diurne et les processus d’échanges à différents échelles atmosphériques qui concernent la qualité de l’air dans des grandes villes comme Paris et Buenos Aires.
La première partie traite des stratégies d’observation de la CLA en ce qui concerne la recherche des processus dynamiques. Cette étude s’appuie sur des observations intensives menées à Palaiseau et également, sur des observations plus étendues dans le temps pour les études de climatologie faites à Buenos Aires.
Ensuite une étude de la phase de transition nocturne-diurne à l’échelle locale est présenté. Puis la signature des processus de méso échelle sur la CLAC à Buenos Aires et puis la signature de processus de très grande échelle sur la dynamique de long terme de la CLAC à Buenos Aires lors de l’événement ENSO 1997-1998.
A l’échelle locale, la phase de transition nocturne-diurne a été étudiée d’un point de vue conceptuel selon différents schémas déjà établis dans la littérature scientifique. Je propose une nouvelle formulation conceptuelle de la transition nocturne-diurne impliquant le couplage entre la couche limite résiduelle et la couche limite convective en développement. Les différents schémas existants ont été retrouvés dans cette nouvelle considération de couplage dynamique dans la transition nocturne-diurne. Certains paramètres d’importance pour la pollution ont été mis en évidence dans ce processus à l’échelle locale comme : l’entraînement dans la couche résiduelle, le processus de mélange vers le bas, les taux de croissance et décroissance de la couche résiduelle et la couche convective dans la transition et le rapport de vitesse d’entraînement de la couche convective à la couche résiduelle.
En ce qui concerne l’épisode de pollution à Palaiseau pendant la POI 6 d’ESQUIF, une méthodologie d’analyses de processus impliquant (advection, subsidence, jet de bas couches, surface frontales et effondrement de la couche résiduelle) a été proposée pour l’analyse d’un cas d’intrusion d’ozone à la couche limite de surface. Cette méthodologie va nous permettre de considérer différents forçages dynamique pour la modélisation méso-échelle de processus de pollution urbaine et suburbaine.
D’autre part la signature dynamique de la CLAC a été étudiée en relation avec les processus des échelles moyennes en particulier le phénomène de Sudestada à Buenos Aires et son impact sur le coefficient de ventilation concernant la Qualité de l’Air. En fin, la signature de processus de grande échelle à partir du ENSO est montré en calculant les zones de cohérence de téléconnexion selon les différentes natures de processus, évolution du couplage grande échelle dans le temps et un étude préliminaire d’impact sur l’échelle locale à Buenos Aires. Cette étude nous a permis de proposer un échantillonnage bidimensionnel et temporel pour bien cerner les interactions d’échelles atmosphériques et l’impact sur la qualité de l’air des grandes villes.

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