Estimation des hauteurs de couche d’inversion dans la Vallée de l’Arve : un paramètre important pour la détermination des concentrations atmosphériques des polluants

Titre : Estimation des hauteurs de couche d’inversion dans la Vallée de l’Arve :
un paramètre important pour la détermination
des concentrations atmosphériques des polluants

Laboratoire de rattachement : LGGE

Encadrant : Jaffrezo Jean-Luc

Téléphone : 04 76 51 44 92

Co-Encadrant : Laurent Jean-Paul (LTHE)

Mots clés : COMbustion de la BIOmasse, hauteurs de couche d’inversion, Vallées alpines

Contexte et objectifs de la mission de stage :
Lieu de stage :
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement (LGGE), Grenoble
Laboratoire d’étude des Transferts en Hydrologie et Environnement (LTHE), Grenoble
Cadre :
Ce sujet se place dans le cadre du programme DECOMBIO (DEconvolution de la contribution de la COMbustion de la BIOmasse aux PM10 dans la Vallée de l’Arve) visant à mesurer l’impact d’une rénovation des poêles à bois chez les particuliers sur la composition des PM10 et sur la qualité de l’air.
Sujet :
Les vallées alpines sont très régulièrement soumises à des phénomènes de pollution atmosphérique qui induisent des dépassements fréquents des normes européennes pour les PM10. Pour ce polluant réglementé, les niveaux les plus élevés sont généralement observés en période hivernale. L’évolution de ces concentrations atmosphériques est très étroitement liée aux émissions locales et aux imports extérieurs à la vallée, mais également aux conditions météorologiques qui favorisant des phénomènes d’accumulation des polluants. En particulier, la hauteur de couche d’inversion est un des facteurs les plus importants déterminant les concentrations observées au sol.
Avec la mise en place de mesures dans la Vallée de l’Arve (mini-stations météorologiques, lidar vent, appareil photo), le programme DECOMBIO devrait permettre d’estimer les hauteurs de couches d’inversion afin de tenir compte de la dispersion des polluants en liaison avec les concentrations mesurées au sol. Un des objectifs du programme de mettre en relation, sur trois sites de mesure (Marnaz, Passy et Chamonix), les données à haute fréquence concernant les concentrations et les évolutions des contributions de la source « combustion de biomasse » avec les données sur les hauteurs de couche d’inversion apportées par des mesures de température, d’HR, et de vent.
L’objectif de ce stage sera donc d’analyser les données obtenues sur deux hivers, sur les trois sites de mesure du programme DECOMBIO, comprenant les données de température et d’humidité relative ainsi que les données lidar pour l’identification des épisodes d’inversion de température et la détermination des hauteurs de couche d’inversion. Ces résultats seront ensuite mis en relation avec les épisodes de fortes concentrations en PM10 et pourront être comparés avec les phénomènes météorologiques visibles grâce aux photos prises sur les hauteurs de Passy.
Le stage présentera ainsi diverses facettes complémentaires, dont le traitement des données, la mise en forme de l’information, la compréhension des processus météorologiques et de ceux liés à la pollution atmosphérique, ainsi que la restitution des travaux. Le stagiaire participera de plus activement à une campagne de mesure en février 2015 sur la dynamique atmosphérique autour du site de Passy, impliquant une quinzaine de personnes. Ainsi, le(a) stagiaire sera en contact étroit tout au long de la période de stage avec le personnel de Air Rhône-Alpes, du LGGE, du LTHE, et du LCME.