22/02/2022 - Une étude du CIEMAT analyse la qualité de l'air de la ville de Madrid dans des situations d'investissement thermique

Menéame

Une étude du personnel de recherche de la Unité de modélisation atmosphérique du Département de l'environnement CIEMAT indique que redistribuer les émissions dans l'espace et dans le temps peut être une mesure efficace pour atténuer les épisodes de haute pollutionNO2 qui apparaissent dans des situations d'investissement thermique à Madrid.

L'étude a été réalisée dans le cadre de la Projet EXCLUR (Extreme CLimatic events in URban areas, CGL2016-80154-R), financé par le plan national de recherche.

Qualité de l'air dans la ville de Madrid

Quand une personne non fumeuse entre dans une pièce où elle fume, en général les premières choses qu'elle demande sont: éteindre les cigarettes (réduire les émissions) et ouvrir les fenêtres (améliorer la dispersion). Pour la qualité de l'air en ville, il en va de même: elle s'améliore lorsque les émissions sont réduites et que les conditions de dispersion sont favorables. La différence, c'est que les émissions peuvent être contrôlées, mais pas les conditions dispersées. Celles-ci dépendent essentiellement de la météorologie, et en particulier de la vitesse du vent et de la hauteur de la couche de mélange (couche de l'atmosphère où se dispersent les polluants).

Dans l'article qui vient d'être publié Atmospheric Research, la variabilité de ces conditions dans le temps et dans l'espace dans la ville de Madrid et son impact sur la qualité de l'air, au cours de l'épisode d'investissement thermique de décembre 2016, l'un des plus sévères de ces dernières années, lorsque de nombreuses dépassements des limites légales de NO2. Ce sont les conditions typiques dans lesquelles se forme ce que l'on appelle la "boire," une couche d'air particulièrement polluée sur la ville.

Résultats de l'étude

Les résultats les plus significatifs ont été: tout d'abord, que, bien que l'épisode d'investissement thermique étudié ait été caractérisé par des vents très faibles à Madrid, au cours de la nuit de ces jours, une brise a été formée du nord-est assez intense pour transporter la pollution émise pendant la journée hors de la ville. En d'autres termes, dans cet épisode, il n'y a pas eu d'accumulation de polluants d'un jour à l'autre. Les concentrations élevées de NO2 mesurées pendant plusieurs jours de suite sont le résultat de la persistance des conditions météorologiques défavorables, avec une masse d'air chaud sur la ville qui réduisait le développement de la couche de mélange. Cela indique que, dans de tels épisodes, les niveaux de concentration de polluants tels que le NO2 dépendent exclusivement des émissions du même jour et sont indépendants des niveaux de concentration des jours précédents. Ensuite, la décision de prendre des mesures pour éviter un pic de concentration doit être fondée sur les prévisions météorologiques et de qualité de l'air, et non sur les niveaux de concentration des jours précédents. En outre, ces mesures doivent agir exclusivement sur les émissions du jour même où le pic est prévu et non au cours des jours précédents.

Deuxièmement, il y a eu pendant l'épisode une forte variabilité des conditions dispersées tant dans le temps que dans l'espace. Dans les heures centrales de la journée, le réchauffement du sol dû au rayonnement solaire a généré une couche de mélange, limitée dans son développement vertical par la présence d'air chaud sur la ville, de quelques centaines de mètres. Avant l'aube, et après le coucher du soleil, la couche de mélange était très mince, de quelques dizaines de mètres. Les premières heures après le coucher du soleil, avant l'arrivée de la brise du nord-est, ont été particulièrement défavorables d'un point de vue dispersant par le manque de vent et la faible couche de mélange. En outre, d'un point de vue spatial, les deux dépressions topographiques provoquées par les fleuves Manzanares et Jarama ont accumulé de l'air froid pendant la nuit et, avec l'absence de vent, ont créé des conditions dispersées pires que dans le centre de la ville, légèrement plus élevées. Cette variabilité des conditions dispersantes fait que la même quantité de polluants émis à différentes périodes de la journée, ou à différents endroits de Madrid, génère différentes concentrations de polluants. Avec l'idée d'exploiter ces caractéristiques, on a fait une simple expérience avec le modèle en déplaçant dans le temps une partie des émissions des pics de trafic de matin et d'après-midi (qui se produisent dans les périodes les plus défavorables d'un point de vue dispersant) vers les heures centrales de la journée lorsque la couche de mélange est plus élevée et les conditions dispersées sont plus favorables, sans modifier la quantité totale de polluant émis. Les résultats montrent que cette stratégie serait efficace. Par exemple, en déplaçant 25 pour cent des émissions des deux périodes correspondant aux pics de trafic de matin et d'après-midi vers les heures centrales de la journée, on pourrait arriver à réduire la concentration moyenne quotidienne de 5 à 10 pour cent et les pics jusqu'à 20 pour cent. Il est important de rappeler que si les pics mesurés au cours de la période avaient été réduits de 20 %, le nombre de dépassements de la limite légale de NO2 aurait baissé de 60 %.

En résumé, l'étude indique que parmi les mesures à court terme visant à éviter un épisode à forte concentration de NO2, il est utile d'envisager la redistribution des émissions vers des moments de la journée, et des zones de la ville, avec des conditions dispersées moins défavorables. Cela peut être obtenu en modifiant la routine quotidienne des personnes, sans besoin d'améliorations technologiques (comme l'installation de filtres dans les tubes d'échappement des voitures, etc.). Par exemple, on peut agir sur les heures d'entrée et de sortie au travail, des écoles ou des services commerciaux. Les mesures prises pour faire face à la pandémie tragique de COVID19 ont créé de nouveaux outils et habitudes qui pourraient être utilisés dans de telles situations, afin d'assouplir les horaires et de modifier la répartition des émissions. On pourrait également réglementer le trafic des moyens de transport les plus polluants dans le même but, ou mettre en place un système de péage, guidé par un modèle météorologique et de qualité de l'air, qui, en temps réel, agit pour modifier les flux de trafic en minimisant les émissions dans les zones de la ville, et pendant les heures de la journée, dans des conditions dispersées pires.

Enfin, il est important de rappeler que ce type d'analyse s'applique à des situations d'investissement thermique, et à des polluants tels que le NO2 ou le matériau particulé primaire (émise directement). Il ne s'applique pas à d'autres types de polluants tels que l'ozone, qui est formé par une série de réactions chimiques complexes et dans des conditions météorologiques complètement différentes, typiques de l'été. De même, cela ne vaut pas non plus pour les gaz à effet de serre.

CIEMAT

Smart City Expo World Congress 2026(SCEWC) es el evento internacional más influyente sobre innovación urbana y ciudades inteligentes. Se celebra del 3 al 5 de noviembre de 2026 en el recinto Gran Via de Fira Barcelona, bajo el lema "Urban Solutions. Real Impact". El congreso reúne a más de 27.000 profesionales, 1.100 expositores y 600 expertos globales de 130 países...

Mateu Oliver Montserrat, vicepresidente segundo del Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Industriales (CGCOII) y decano del Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Baleares, ha sido elegido presidente de EUREL, la organización europea que reúne a asociaciones profesionales de ingeniería y promueve la cooperación entre sus miembros y la representación de la profesión ante las instituciones europeas. La elección...

La décision de la Haute Cour de Xustiza de Galicia (TSXG) d'appliquer la doctrine de la Cour suprême et de rejeter le recours formé contre les autorisations préalables et de construction du parc éolien Bustelo a été le grand protagoniste de l'ouverture de la XIII Journée éolienne Wind Galicia 2026, dans le cadre du forum Energy Days Une information qui...

Aero Norway, une société ITP Aero et un fournisseur spécialisé d'entretien (MRO) pour les moteurs CFM56 fabriqués par CFM International*, a signé un accord avec GE Aerospace pour le service des rotors à turbine haute pression (HPT) et des benne de la deuxième étape HPT des moteurs CFM LEAP-1A et LEAP-1B. Le contrat pluriannuel est le premier de ce type...

L'industrie avancée se tiendra le prochain 14 et 15 octobre dans la 6e éditiondel Rencontre technologique Burgos Industrie 4.0 qui aura comme protagoniste à l'informatique quantique industrielle (Quantum Industrial) et sa combinaison avec l'intelligence artificielle (IA). En mettant l'accent sur son potentiel pour résoudre des problèmes complexes d'optimisation et de transformation des procédés industriels, technologies combinées qui seront le véritable...