SSH-aerosol, nouvelle génération de modèles de formation des particules atmosphériques

08 novembre 2019

L’INERIS et le CEREA (laboratoire commun entre l’École des Ponts ParisTech et la R&D d’EDF) ont développé ces dernières années de nouveaux modèles numériques de formation et d’évolution des particules fines (aérosols) dans l’atmosphère. La collaboration INERIS/CEREA a permis des avancées significatives intégrées dans ce modèle de nouvelle génération : SSH-aerosol.

Des enjeux majeurs économiques et de santé publique

La qualité de l’air est un enjeu de santé majeur, l’exposition aux particules fines (aérosols) ambiantes a causé plus de 4 millions de décès prématurés dans le monde en 2016 (OMS 2018). Les particules fines ont par ailleurs un effet sur la météorologie et le climat en interférant avec le rayonnement solaire. Plusieurs secteurs économiques sont sources de particules fines (trafic routier, industrie, chauffage résidentiel, agriculture). Ces particules évoluent en taille et se transforment chimiquement dans l’atmosphère, ce qui complexifie l’identification des principales sources d’émission, et donc la mise en place de stratégie de gestion efficaces. La compréhension de ces mécanismes et donc la mise à disposition d’un outil numérique qui prend en compte un large spectre de processus physicochimiques et leurs couplages pour mieux appréhender les mécanismes de formation et de transports, parfois sur de longues distances des aérosols atmosphériques est donc essentielle pour définir des stratégies de gestion efficaces.

Évolutions du modèle

SSH-aerosol vise à être utilisé dans des modèles de qualité de l’air tels que Chimere (mis en œuvre dans la plate-forme national de prévision de la qualité de l’air PREv’air ou Polyphemus (co-développé par la R&D d’EDF, l’École des Ponts ParisTech et INRIA), mais aussi des modèles tridimensionnels de mécanique des fluides (CFD - Computational Fluid Dynamics) tels que Code_Saturne (développé par la R&D d’EDF).

SSH-aerosol est destiné à être utilisé par les expérimentateurs et à être intégré dans d’autres modèles de qualité de l’air en France et à l’international (Europe, Chine, USA, Asie du Sud-Ouest, entre autres). La version 1.0 de SSH-aerosol est disponible depuis le 9 octobre 2019. Le modèle est open-source (licence GNU GPL v3) pour faciliter son déploiement, notamment dans le monde académique en appui à des campagnes expérimentales de mesure des aérosols atmosphériques ou pour être intégrer dans d’autres modèles de qualité de l’air disponibles en Europe 

L’originalité de SSH-aerosol par rapport à des modèles existants, est la modélisation de l'évolution des concentrations en masse et en nombre de particules primaires et secondaires, en tenant compte de processus complexes : dynamique des aérosols et croissance des particules ultrafines, état de mélange des particules, répartition des aérosols organiques entre les phases gazeuse et particulaire, formation de composés de très faible volatilité à partir de précurseurs organiques…

 

► Une journée d’inauguration et de présentation aura lieu le 14 novembre 2019 de 15h30 à 18h à l’Espace Vocation République 22, rue René Boulanger 75010 Paris

 

Photo © Arnaud Bouissou - Terra