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Pollution atrnospherique
L'avantage d'un modele particulaire est de pouvoir suivre finement (avec une
faible diffusion numerique) une emission ponctuelle. II necessite neanmoins un
grand nombre de particules numcriques pour converger (plusieurs dizaines de
milliers ; eventuellernent moins en utilisant une methode de kernel, pour laquelle
on affecte une densite a chaque particule). II est difficilement generalisable au
cas reactif (il faut alors suivre des correlations entre particules numeriques},
6.1.5.3 Modeles de boites
Les modeles de boites (box models) sont definis en considerant des domaines
de grande dimension par rapport a une maille classique (les « boites »), dans
lesquels les concentrations sont considerees comme homogenes, Pour un modele
de boite eulerietuie. on a, en integrant I'equation (6.11) et en tenant compte
des conditions aux limites,
(6.21)
La grandeur suivie est ici i: == (!;H c(z)dz)jZH. On a fait de plus l'hypothese
d'Iiomogeneite pour la chimie avec (!;H Xi(c(z))dz)jzH ~ Xi(C).
PI usieurs boites peuvent etre connectees entre elles en introduisant des
termes de flux entre boites, Par exemple, une boite peut representer la couche
de melange (et alors ZH est la hauteur de melange, fonction du temps), une
autre boite la couche residuelle (exercice 3.3). Tres populaires dans les annees
90, ces modeles ne sont presque plus utilises.
Les modeles de boites lagrangiennes negligent la turbulence et resolvent les
equations de la cinetiquc chimique et les processus de depot et de lessivage, Ie
long des caracteristiques de l'ecoulement (exercice 6.4). Du fait de leur faible
cout de calcul, ces modeles ont ete beaucoup utilises dans les annees 90 afin
d'estimer les relations sources/recepteurs pour la pollution t.ransfrontiere. Ils
ne sont pratiquement plus utilises.
6.1.5.4 Modeles de chimie-transport (CTM)
Les modeles de chimie-transport resolvent directement, par des methodes
numcriques appropriees, les equations (6.11). Les methodes numcriques utilisees font l'objet des sections qui suivent. Les parametrisations physiques pour
les divers processus sont les ingredients-cles d'un CTM (dont un schema de
principe est donne dans la figure 6.6).
Emissions (E i et Si)
Elles sont en general fournies par des inventaires d'emissions, souvent peu
precis, en general par classe dactivites economiquc (on parle de classe SNAP,
pour selected nomenclature for air pollution) (tableau 6.3 pour l'Ile-de-France).
La distribution temporelle des emissions aun niveau de discretisation utilisable
Pollution atrnospherique
L'avantage d'un modele particulaire est de pouvoir suivre finement (avec une
faible diffusion numerique) une emission ponctuelle. II necessite neanmoins un
grand nombre de particules numcriques pour converger (plusieurs dizaines de
milliers ; eventuellernent moins en utilisant une methode de kernel, pour laquelle
on affecte une densite a chaque particule). II est difficilement generalisable au
cas reactif (il faut alors suivre des correlations entre particules numeriques},
6.1.5.3 Modeles de boites
Les modeles de boites (box models) sont definis en considerant des domaines
de grande dimension par rapport a une maille classique (les « boites »), dans
lesquels les concentrations sont considerees comme homogenes, Pour un modele
de boite eulerietuie. on a, en integrant I'equation (6.11) et en tenant compte
des conditions aux limites,
(6.21)
La grandeur suivie est ici i: == (!;H c(z)dz)jZH. On a fait de plus l'hypothese
d'Iiomogeneite pour la chimie avec (!;H Xi(c(z))dz)jzH ~ Xi(C).
PI usieurs boites peuvent etre connectees entre elles en introduisant des
termes de flux entre boites, Par exemple, une boite peut representer la couche
de melange (et alors ZH est la hauteur de melange, fonction du temps), une
autre boite la couche residuelle (exercice 3.3). Tres populaires dans les annees
90, ces modeles ne sont presque plus utilises.
Les modeles de boites lagrangiennes negligent la turbulence et resolvent les
equations de la cinetiquc chimique et les processus de depot et de lessivage, Ie
long des caracteristiques de l'ecoulement (exercice 6.4). Du fait de leur faible
cout de calcul, ces modeles ont ete beaucoup utilises dans les annees 90 afin
d'estimer les relations sources/recepteurs pour la pollution t.ransfrontiere. Ils
ne sont pratiquement plus utilises.
6.1.5.4 Modeles de chimie-transport (CTM)
Les modeles de chimie-transport resolvent directement, par des methodes
numcriques appropriees, les equations (6.11). Les methodes numcriques utilisees font l'objet des sections qui suivent. Les parametrisations physiques pour
les divers processus sont les ingredients-cles d'un CTM (dont un schema de
principe est donne dans la figure 6.6).
Emissions (E i et Si)
Elles sont en general fournies par des inventaires d'emissions, souvent peu
precis, en general par classe dactivites economiquc (on parle de classe SNAP,
pour selected nomenclature for air pollution) (tableau 6.3 pour l'Ile-de-France).
La distribution temporelle des emissions aun niveau de discretisation utilisable