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Vendredi 14 décembre 2012 à 14h00: soutenance de la thèse de Hilel Dergaoui

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ven. 14 décembre 2012

Titre de la thèse: Coagulation d'une population d'aérosols en mélange externe: modélisation et expériences.

Lieu de la soutenance: à l'ENSG, au 6-8 avenue Blaise Pascal, FR-77455 Champs-sur-Marne, dans l'amphithéatre Picard (accès par le hall central de l'ENSG)

Jury:

  • Pr. Laurence LE COQ, École des Mines de Nantes (rapporteur)
  • Dr. Laurent MENUT, Laboratoire de Météorologie Dynamique (rapporteur)
  • Pr. Robert ROSSET, émérite du Laboratoire d'Aérologie, Université de Toulouse (rapporteur)
  • Pr. Jean-François DOUSSIN, LISA, Université Paris-Est (examinateur)
  • Dr. Olivier LE BIHAN, INERIS (examinateur)
  • Dr. Édouard DEBRY, INERIS (co-encadrant)
  • Dr. Karine SARTELET, École des Ponts ParisTech, CEREA (co-encadrante)
  • Pr. Christian SEIGNEUR, École des Ponts ParisTech, CEREA (directeur de thèse)

Résumé : L'intérêt croissant pour l'exposition de la population aux particules atmosphériques à l'échelle urbaine nécessite la mise en place de politiques publiques de réduction des émissions de polluants (particules ou précurseurs gazeux) qui contribuent à cette pollution. Dans cette optique, il est essentiel d’identifier les sources de particules et de quantifier leurs contributions. Les relations entre émissions et concentrations ambiantes de particules sont complexes et motivent le développement d’une nouvelle approche pour en rendre compte.

La plupart des modèles de qualité de l’air utilisent une représentation simplifiée d'une population de particules. Celle-ci est généralement divisée en plusieurs classes de tailles dans chacune desquelles les particules ont toutes la même composition chimique, c’est l’hypothèse de mélange interne. Or des mesures en air ambiant mettent en évidence l’existence de particules de même taille et de composition chimique différentes, du fait notamment de la variabilité des compositions chimiques selon les sources.

L’objet de cette thèse est le développement d'un modèle numérique de la dynamique des particules résolu en taille et autorisant plusieurs compositions chimiques par classe de taille. Pour ce faire, la population de particules est également résolue suivant la fraction d’un ou de plusieurs de ses composants chimiques. Cette approche, dite de mélange externe, a pour but de mieux représenter une population de particules à l'échelle locale et de particulariser des compositions chimiques typiques de certaines sources.

Le travail s’est particulièrement concentré sur la coagulation, processus qui s’avère le plus complexe numériquement à résoudre selon cette nouvelle approche. Le modèle a été validé par rapport aux approches existantes de mélange interne (Seigneur et al (1986)), puis sa capacité à reproduire l’évolution du mélange externe par coagulation a été évalué au regard de mesures produites dans la chambre d’expérimentation du CESAM du LISA. Tout au long du développement, nous avons veillé au caractère opérationnel du modèle qui a vocation à être intégré dans des modèles eulériens de qualité de l’air, une fois l’approche étendue à la condensation/évaporation.