La pollution par l'ozone et la climatologie dans un espace méditerranéen : les Alpes-Maritimes

L'ozone tropospherique, polluant secondaire affectant la sante des etres vivants, concerne particulierement le departement des Alpes-Maritimes au cours de la saison photochimique. Espace littoral montagneux, ce territoire est largement domine durant l'ete notamment par des conditions anticycloniques permettant aux brises thermiques de s'exprimer. Ce regime de vent est au cœur de la problematique de la pollution par l'ozone puisqu'il entraine frequemment une accumulation des polluants primaires et secondaires au fil des jours au sein de la meme masse d'air. Bien qu'etant un departement faiblement industrialise, les Alpes-Maritimes sont victimes d'un fort ensoleillement qui permet aux polluants primaires, emis majoritairement par le trafic routier pres du littoral et par la vegetation dans l'arriere-pays, de produire de l'ozone. A travers les donnees de pollution issues du reseau de surveillance de la qualite de l'air d'AtmoPACA ainsi qu'a partir de tres nombreuses mesures de terrain, l'objectif est de mieux apprehender les relations entre la variabilite spatiale et temporelle de l'ozone et celle des conditions meteorologiques a differentes echelles. Apres avoir detaille l'historique des mesures d'ozone et de dioxyde d'azote disponibles dans le departement, une premiere approche a macro-echelle est menee entre les reanalyses du NCEP et les niveaux de pollution par l'ozone dans neuf stations de mesures des Alpes-Maritimes. Ce premier niveau d'analyse permet de definir les configurations meteorologiques generales caracterisant un episode de pollution par l'ozone. La presence d'une dorsale anticyclonique sur l'Europe de l'ouest, associee a de faibles vitesses de vent, de faibles taux d'humidite relative en surface et d'une faible vorticite relative, provoque une degradation de la qualite de l'air dans le departement. Un second niveau d'analyse est alors aborde : il s'agit de preciser a meso-echelle et a micro-echelle les conditions meteorologiques propices a de fortes concentrations d'ozone. Pour cela des campagnes de mesures itinerantes d'ozone sont effectuees dans l'ensemble du departement ; une importante base de donnees est constituee sur la commune de Nice et dans ses alentours. Le recours au modele meteorologique RAMS permet alors de mieux comprendre la variabilite spatiale et temporelle de l'ozone induite par les conditions climatiques locales. Les variables meteorologiques les plus correlees aux concentrations d'ozone sont la vitesse du vent en surface, l'energie cinetique turbulente, la hauteur de la couche limite atmospherique et l'humidite relative. Tout indique que moins le volume d'air dans lequel les polluants primaires sont emis est important, et moins l'intensite du brassage de l'air est forte, alors plus les concentrations d'ozone sont elevees. Il semblerait egalement que ces conditions locales du temps aient plus d'influence sur les niveaux de pollution par l'ozone que la configuration synoptique a macro-echelle. Bien qu'etant necessaire, la presence d'un anticyclone sur l'Europe de l'ouest n'est pas suffisante pour expliquer le comportement de l'ozone localement dans les Alpes-Maritimes. Parallelement a ces differentes approches, les origines spatiales de la pollution photochimique affectant cet espace littoral montagneux sont recherchees. L'advection d'importantes quantites d'ozone par la brise de mer en journee indique que ce polluant s'accumule au dessus de la mer ; excepte ce phenomene d'accumulation induit par des aller-retour de la masse d'air guidee par l'alternance entre la brise de mer et la brise de terre, l'origine des fortes concentrations d'ozone au dessus de la mer n'est pas clairement comprise. Il semblerait qu'un schema de recirculation des masses d'air en trois dimensions permette la creation d'un empilement de couches stratifiees sur la mer.