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Pollution atrnospherique
Synergies; [7]) qui a fourni a l'Union europeenne les outils d'expertise
dans Ie cadre du processus CAFE (chapitre introductif). L'enjeu, pour la
modelisation physique, est alors de construire des modeles reduits fiables
representant des modeles physiques detailles (dont l'utilisation reste tres
onereuse en temps calcul sur de longues pcriodes).
6.5 Perspectives
Comme les applications precedentes peuvent en temoigner, la simulation
numcrique de la qualite de l'air est un outil puissant qui est en pleine evolution.
Au moins cinq themes peuvent marquer dans un proche avenir des ruptures.
Le premier theme est lie a la resolution spatiale des modeles de chimietransport. Les CTM ont actuellement une resolution spatiale relativement faible
(d'une a quelques dizaines de kilometres pour la dimension horizontale). A
court terme, la resolution va descendre a quelques kilometres, en coherence
avec les modeles meteorologiques a mesoechelle (1e futur modele operationnel
de Meteo France, AROME, aura une resolution horizontale de 2.5 km). Cela
aura plusieurs impacts pour les CTM. De nombreuses parametrisations vont
devoir etre revisitees pour etre pertinentes avec ce degre de resolution. Des
donnees plus fines vont etre egalement necessaires : un enjeu capital est, par
exemple, la disponibilitc d'inventaires cl'emissions fins (1'« inventaire national
spatialise » francais, prevu pour 2008, aura ainsi une resolution kilometrique},
Pour mener des calculs a cette echelle de resolution (avec des maillages de
l'ordre de quelques millions de mailles), Ie recours ades moyens de calcul « haute
performance» va aller en croissant.
Le deuxieme theme est lie a la resolution chimique des mccanismes chimiques (1e degre de precision de la description du melange multiphasique).
Les mccanismes chimiques actuels ne representent pas la matiere organique
de manierc fine: les especes modeles sont ou des agrcgats d'cspcces, ou des
especes representatives d'une fonction chimique. Une meilleure description de
la manierc organique, que ce soit pour un suivi des especes ayant un impact
sanitaire ou pour celui des especes semi-volatiles, prccurseurs des aerosols organiques secondaires, cntraincra une augmentation drastique du nombre d'especes chimiques a prendre en compte. Cela ira de pair avec une description
plus fine de processus actuellement parametriscs de manierc grossiere. On peut
citer notamment les reactions heterogenes a la surface des aerosols ou encore
les reactions chimiques a l'interieur des aerosols, comme la polymerisation. De
nouvelles methodes numcriques vont devoir etre utilisees, II y a dix ans (dans
les annees 90), les schemas numcriques etaient un enjeu pour les mccanismes
en phase gazeuse; ils Ie sont partiellement restes pour les modeles multiphasiques decrivant finement la dynamique des aerosols. II est vraisemblable que
les schemas numcriques redeviendront, a court terme, un point bloquant pour
de tels modeles detailles,
Un troisiemc point est lie aux couplages de modeles. Une premiere illustra-
Pollution atrnospherique
Synergies; [7]) qui a fourni a l'Union europeenne les outils d'expertise
dans Ie cadre du processus CAFE (chapitre introductif). L'enjeu, pour la
modelisation physique, est alors de construire des modeles reduits fiables
representant des modeles physiques detailles (dont l'utilisation reste tres
onereuse en temps calcul sur de longues pcriodes).
6.5 Perspectives
Comme les applications precedentes peuvent en temoigner, la simulation
numcrique de la qualite de l'air est un outil puissant qui est en pleine evolution.
Au moins cinq themes peuvent marquer dans un proche avenir des ruptures.
Le premier theme est lie a la resolution spatiale des modeles de chimietransport. Les CTM ont actuellement une resolution spatiale relativement faible
(d'une a quelques dizaines de kilometres pour la dimension horizontale). A
court terme, la resolution va descendre a quelques kilometres, en coherence
avec les modeles meteorologiques a mesoechelle (1e futur modele operationnel
de Meteo France, AROME, aura une resolution horizontale de 2.5 km). Cela
aura plusieurs impacts pour les CTM. De nombreuses parametrisations vont
devoir etre revisitees pour etre pertinentes avec ce degre de resolution. Des
donnees plus fines vont etre egalement necessaires : un enjeu capital est, par
exemple, la disponibilitc d'inventaires cl'emissions fins (1'« inventaire national
spatialise » francais, prevu pour 2008, aura ainsi une resolution kilometrique},
Pour mener des calculs a cette echelle de resolution (avec des maillages de
l'ordre de quelques millions de mailles), Ie recours ades moyens de calcul « haute
performance» va aller en croissant.
Le deuxieme theme est lie a la resolution chimique des mccanismes chimiques (1e degre de precision de la description du melange multiphasique).
Les mccanismes chimiques actuels ne representent pas la matiere organique
de manierc fine: les especes modeles sont ou des agrcgats d'cspcces, ou des
especes representatives d'une fonction chimique. Une meilleure description de
la manierc organique, que ce soit pour un suivi des especes ayant un impact
sanitaire ou pour celui des especes semi-volatiles, prccurseurs des aerosols organiques secondaires, cntraincra une augmentation drastique du nombre d'especes chimiques a prendre en compte. Cela ira de pair avec une description
plus fine de processus actuellement parametriscs de manierc grossiere. On peut
citer notamment les reactions heterogenes a la surface des aerosols ou encore
les reactions chimiques a l'interieur des aerosols, comme la polymerisation. De
nouvelles methodes numcriques vont devoir etre utilisees, II y a dix ans (dans
les annees 90), les schemas numcriques etaient un enjeu pour les mccanismes
en phase gazeuse; ils Ie sont partiellement restes pour les modeles multiphasiques decrivant finement la dynamique des aerosols. II est vraisemblable que
les schemas numcriques redeviendront, a court terme, un point bloquant pour
de tels modeles detailles,
Un troisiemc point est lie aux couplages de modeles. Une premiere illustra-