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ENTitre de la thèse: Influence de l'évolution climatique sur la qualité de l'air en Europe
Lieu de la soutenance :
Ecole des Ponts ParisTech - Bâtiment Coriolis - Amphi Caquot,
6-8 avenue Blaise Pascal, Cité Descartes,
Champs-sur-Marne 77455 Marne la Vallée
Jury:
- Pr. Christian Seigneur, CEREA, Marne-la-Vallée (directeur de thèse)
- Dr. Laurent Terray, CERFACS, Toulouse (co-directeur de thèse)
- Dr. Virginie Marécal, Météo-France, Toulouse (rapporteur)
- Dr. Pascal Yiou, IPSL/LSCE, Gif-sur-Yvette (rapporteur)
- Dr. Isabelle Bey, ETH Zürich, Zürich (examinateur)
- Pr. Robert Rosset, Laboratoire d'Aérologie, Toulouse (examinateur)
- Dr. Julien Najac, EDF R&D, Chatou (examinateur)
Résumé :
La pollution atmosphérique est le produit de fortes émissions de polluants (et de leurs précurseurs) et de conditions météorologiques défavorables. Les particules fines (PM2.5) sont l'un des polluants les plus dangereux pour la santé publique. L'évolution du climat dans les années à venir aura un impact sur des variables météorologiques (température, vents, précipitations, ...). Ces variables influencent à leur tour divers facteurs, qui affectent la qualité de l'air (émissions, lessivage par les précipitations, équilibre gaz/particule, ...). Si de nombreuses études ont déjà projeté l'effet du changement climatique sur les concentrations d'ozone, peu se sont intéressées à son effet sur les concentrations de particules fines, en particulier à l'échelle du continent européen. C'est ce que cette thèse se propose d'étudier.
La circulation atmosphérique de grande échelle est étroitement liée aux variables météorologiques de surface. Par conséquent, il est attendu qu'elle ait également un impact sur les concentrations de PM2.5. Nous utilisons dans cette thèse une approche statistique pour estimer les concentrations futures de PM2.5 à partir d'observations présentes de PM2.5, de quelques variables météorologiques pertinentes et d'outils permettant de représenter cette circulation atmosphérique (régimes et types de temps). Le faible nombre d'observations journalières de PM2.5 et de ses composants en Europe nous a conduit à créer un jeu de données pseudo-observées à l'aide du modèle de qualité de l'air Polyphemus/Polair3D, puis à l'évaluer de façons opérationnelle et dynamique, afin de s'assurer que l'influence des variables météorologiques sur les concentrations de PM2.5 est reproduite de manière satisfaisante par le modèle. Cette évaluation dynamique d'un modèle de qualité de l'air est, à notre connaissance, la première menée à ce jour.
L'approche statistique développée dans cette thèse est nouvelle pour l'estimation de l'impact du climat et du changement climatique sur les concentrations de PM2.5 en Europe. Malgré les incertitudes qui y sont associées, cette approche est facilement adaptable à différents modèles et scénarios, ainsi qu'à d'autres régions du monde et d'autres polluants. En utilisant des observations pour définir la relation polluant-météorologie, cette approche serait d'autant plus robuste.
