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Blanc - SIMI 6 - Système Terre, environnement, risques (Blanc SIMI 6)
Edition 2012


SAF-MED


Formation des aérosols secondaires en méditerranée

SAF-MED Formation des aérosols secondaires en méditerranée.
SAF-MED vise à développer une meilleure compréhension des origines des fortes concentrations en aérosols organiques secondaires (AOS) observées en Méditerranée occidentale en été avec un accent sur le rôle des transformations chimiques dans l'atmosphère et des propriétés des particules pour la formation des AOS, dans le cadre de Charmex (The Experiment Méditerranée chimie-aérosols, http://charmex.lsce.ipsl.fr).

Quelles sont les origines et comment expliquer les fortes concentrations organiques observées en été en Méditerranée occidentale?
La formation des fortes concentrations d'organiques élevés en été en Méditerranée occidentale peut s'expliquer par différents processus:

* Les émissions marines
* les COV biogéniques qui intéragissent avec les panaches anthropiques et les émissions marines
* la formation des AOS lors du transport des panaches anthropiques

Estimer correctement les concentrations d'aérosols organiques, leurs propriétés et leurs origines est souhaitable afin de trouver le moyen le plus efficace pour les réduire. À l'échelle mondiale et européenne, il est généralement considéré que la fraction biogénique domine largement le budget des AOS. Les émissions biogéniques sont principalement constituées de composés organiques volatils (COV) (par exemple, l'isoprène, terpènes), qui peuvent être oxydés et se condensent sur ??les particules ou former de nouvelles particules. Parce que l'oxydation des COV biogéniques est renforcée par des panaches anthropiques, réduire les émissions anthropiques peuvent effectivement réduire la concentration d'aérosol organique biogénique. Ainsi, sur l'Europe, Sartelet et al. (2012) estime que près de 50% de l'aérosol biogénique peut être contrôlable.

Les principaux objectifs de ce projet sont les suivants:

1. Estimer les concentrations et les propriétés des AOS et des photo-oxydants en Méditerranée occidentale

2. Comprendre l'origine des AOS et le rôle du vieillissement atmosphérique

i) Origines
ii) Vieillissement photochimique et l'influence du vieillissement chimique sur les propriétés des AOS
iii) Impact des panaches anthropiques sur la formation des AOS biogéniques.

3. Amélioration des modèles de qualité de l'air opérationnels

Méthodes / Approches
Le projet est divisé en une tâche de gestion et 4 tâches techniques: mesures au sol (tâche 1), mesures aéroportées (tâche 2), modélisation (tâche 3) et comparaison modèles/mesures (tâche 4). La méthodologie utilisée pour répondre aux questions détaillées dans les objectifs est spécifique à chaque tâche.

Résultats

Une campagne de mesures est mise en place pour l'été 2013.

Perspectives

Après la campagne des mesures, les observations seront traîtées afin de répondre aux objectifs du projet, et des comparaisons seront faites avec la modélisation.

Productions scientifiques et brevets

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Partenaires

CEREA Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique

LCE Laboratoire Chimie Environnement

LAMP Laboratoire de Meteorologie Physique

LISA Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques

Aide de l'ANR 657 994 euros
Début et durée du projet scientifique octobre 2012 - 48 mois

Résumé de soumission

Dans le cadre de ChArMEx (The Chemistry-Aerosol Mediterranean Experiment, http://charmex.lsce.ipsl.fr), SAF-MED a pour but d’améliorer notre compréhension des origines des fortes concentrations d’aérosols organiques secondaires (AOS) observées en Méditerranée de l’ouest en été, en se focalisant sur le rôle des processus physico-chimiques et des propriétés des particules sur la formation des SOA.
Les AOS constituent une fraction significative des particules atmosphériques (PM) et, par conséquent, contribuent à des effets sanitaires néfastes et au changement climatique. De fortes concentrations d’AOS ont été observées sur la Méditerranée, où les émissions naturelles (biogéniques et océaniques) sont importantes et où des panaches anthropiques âgés sont transportés. Comprendre la formation des AOS est compliqué à cause des difficultés de caractériser correctement les composés oxydants en phase gaz et les différentes étapes d’oxydation des composés organiques volatils (COV) qui donnent lieu à la formation d’AOS. Les modèles de qualité de l’air (AQM) existants sont probablement en partie erronés loin des sources de pollution car ils ne traitent que la première étape, et dans certains cas la deuxième étape, d’oxydation des COV. Donc, il est souhaitable d’obtenir une meilleure description des concentrations des PM et de leurs caractéristiques (distribution en taille, composition chimique, volatilité, hygroscopicité, état de mélange) afin de mieux comprendre les origines, l’évolution et les propriétés des AOS.
La stratégie est basée sur une combinaison de mesures au sol et en avion pendant une campagne de mesures en été et de modélisation 3D. Une meilleure caractérisation des AOS et PM va nous permettre d'évaluer les AQM. Non seulement les concentrations en PM, mais aussi les propriétés des PM seront comparées aux mesures, menant à des contraintes plus fortes sur les AQM. Cela nous permettra d'améliorer nos connaissances sur les processus qui ont besoin d'être améliorés pour la modélisation de la qualité de l'air. Comme une grande partie des AOS est probablement formée à partir des interactions entre les précurseurs biogéniques et anthropiques, l'amélioration de la modélisation des aérosols naturels et anthropiques nous permettra de mieux quantifier la part des AOS biogéniques qui peut être contrôlée.

 

Programme ANR : Blanc - SIMI 6 - Système Terre, environnement, risques (Blanc SIMI 6) 2012

Référence projet : ANR-12-BS06-0013

Coordinateur du projet :
Madame Karine SARTELET (Centre d'Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique)
sartelet@nullcerea.enpc.fr

Site internet du projet : http://charmex.lsce.ipsl.fr/index.php/sister-projects/safmed.html

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.