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Modélisations

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Les modélisations de la qualité de l’air ont deux principaux avantages. Issus de modèles performants, elles permettent d’estimer les niveaux de pollution en tout point du territoire régional. Certaines zones, notamment urbaines, sont couvertes avec une très fine échelle. La qualité de l’air est alors calculée rue par rue. La modélisation permet également d’anticiper tout phénomène d’accumulation et de prévoir la survenue d’épisode de pollution.

Pourquoi modéliser la pollution de l’air ?

La modélisation a de nombreux avantages, elle apporte une connaissance essentielle sur l’état de la qualité de l’air et permet de prévoir son évolution à court et moyen terme. Elle peut être réalisée à différentes échelles (rue, ville, région…) suivant la zone d’étude et le niveau de précision attendu.


Les résultats sont utilisés dans la détermination de l’exposition des populations à des niveaux importants de pollution. Ils peuvent aussi servir de données d’entrée pour des études épidémiologiques. Utilisée en mode de scénarisation, elle permet de simuler l’impact de décisions locales. Cette analyse numérique peut également être utilisée pour remplacer la mesure de certains polluants présentant des seuils très faibles (ex dioxyde de soufre).


Enfin, les résultats alimentent les différents plans d’action en faveur de la qualité de l’air et les bases de données européennes.

De l’inventaire à la modélisation…

La modélisation s’articule autour de plusieurs bases de données et outils, elle intègre notamment :

Inventaire
Inventaire

Inventaire des émissions de polluants atmosphériques

Mesures
Mesures

les mesures des stations fixes pour caler et valider le modèle

Pollution
Pollution

la pollution de fond sur de longues distances, pour connaître les quantités de polluants importées

Météo
Météo

les données météorologiques

Topographie
Topographie

les données topographiques (occupation des sols, relief...)

Tous ces éléments sont ensuite utilisés comme données d’entrée de la plate-forme inter-régionale de modélisation de la qualité de l’air Prev’Est qui les transforme en concentration en prenant en compte la chimie de l’atmosphère et les phénomènes de dispersion atmosphériques.

En sortie, des concentrations spatialisées qui seront exploitées sous forme de cartes pour une période et un polluant définis, permettant d’obtenir des prévisions sur l’évolution de la qualité de l’air, de prévoir les épisodes de pollution ou encore d’évaluer l’exposition de la population...

Pour aller plus loin : La modélisation régionale fine échelle

Depuis plusieurs années, la surveillance de la qualité de l’air sur l’ensemble des territoires de la région se fait via la modélisation. C’est pourquoi Atmo BFC a développé un modèle régional à échelle fine (10 m de résolution) pour les 4 principaux polluants réglementés (NO2, PM10, PM2,5 et O3) afin de couvrir l’ensemble des territoires de la région.

L’ensemble des sorties de modélisation diagnostique sont systématiquement validées en comparant les sorties modélisées aux mesures au niveau des stations du réseau sur la base de critères réglementaires fixés par l’UE pour les différents polluants.

Ce modèle est également utilisé comme base à l’outil de prévision de la qualité de l’air pour plusieurs agglomérations en BFC :

  • Aire Urbaine de Belfort-Montbéliard
  • Communauté d'agglomération de l'auxerrois
  • Dijon Métropole
  • Grand Bensançon Métropole
  • Grand Chalon
  • Grand Sénonais
  • Mâconnais-Beaujolais Agglomération

Enfin la modélisation régionale fine échelle peut également servir d’outil de scénarisation pour donner un aperçu théorique d’une action spécifique. Certains paramètres peuvent être modulés ou bien des données d’entrée peuvent être supprimées ou encore extrapolées pour tester des conditions différentes. On peut par exemple scénariser l’impact du changement climatique sur la qualité de l’air si l’on utilise des données météorologiques dans des conditions plus chaudes ou encore tester l’impact d’un changement de vitesse de circulation sur la qualité de l’air en proximité d’une voie fortement fréquentée.

Un modèle de qualité de l’air ne sera jamais meilleur que la mesure en un point précis. Cependant, c’est l’outil le plus performant pour quantifier l’exposition des populations sur une zone (quel que soit sa taille).

Le cas spécifique de la modélisation 3D

Bien que les résultats de ces simulations soient d’une résolution de l’ordre de la dizaine de mètres, ils ne permettent pas de prendre en compte de façon précise l’effet des formes urbaines (bâtiments, murs, végétation…). C’est pourquoi Atmo BFC s’est dotée d’un outil de modélisation en 3 dimensions dans le but d’évaluer, entre autres choses, l’impact d’un aménagement urbain (existant ou en projet) sur la qualité de l’air à très fine échelle (1 mètre de résolution), mais également l’impact d’un panache d’une source ponctuelle telle qu’une cheminée de chaufferie urbaine ou d’un industriel.

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Pour assurer la surveillance de la qualité de l’air en Bourgogne-Franche-Comté, Atmo BFC gère un parc d’une trentaine de stations de mesure. Elles sont implantées dans des zones spécifiques et mesurent 24 heures sur 24 les concentrations des principaux polluants atmosphériques. Ce réseau assure une large partie de la surveillance réglementaire. Il est complété de stations mobiles qui permettent de réaliser des mesures ponctuelles partout où cela est nécessaire

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Des mesures spécifiques peuvent être réalisées pour répondre à des problématiques locales. Ces études permettent de mesurer ou d’estimer l’impact environnemental de certaines activités, qu’elles soient industrielles, agricoles, résultant de travaux. Ces études peuvent également être menées dans le cadre de scénarisations telles que l’impact de limitations de vitesses ou de modification de plans urbains de mobilité.

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L’inventaire des émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre consiste à recenser et à quantifier l’ensemble des sources de pollutions atmosphériques pour tous les secteurs d’activité (industrie, agriculture, transport…). C’est un outil indispensable pour modéliser la qualité de l’air mais également pour connaître son territoire et agir en ciblant les actions efficaces pour limiter la pollution atmosphérique.

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