Recherche Avancée

Thèse soutenue

Influence des métaux de transition sur la chimie multiphase troposphérique : étude de modélisation

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Laurent Deguillaume
Direction : Nadine Chaumerliac, Anne Monod
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique de l'atmosphère
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

FR

Les nuages sont le siège privilégié du développement de la chimie multiphase atmosphérique. Cette chimie a deux effets majeurs sur l'atmosphère terrestre : un effet direct sur la composition chimique troposphérique et un effet indirect en modifiant les propriétés radiatives de la troposphère. Les métaux de transition sont reconnus comme ayant un rôle important sur la chimie en phase aqueuse troposphérique. Notre étude a pour objectif d'évaluer l'impact de la chimie des métaux de transition sur la chimie multiphase grâce à la simulation numérique. Pour cela, le modèle de chimie multiphase M2C2 (Model of Multiphase Cloud chemistry) développé par Leriche et coll. (2000 ; 2001 ; 2003) a été complété afin de prendre en compte de façon réaliste la chimie des métaux de transition. Le modèle a été appliqué à trois scénarios chimiques différents caractéristiques des conditions environnementales typiques de la troposphère (urbain, rural, marin) comme décrit dans Ervens et coll. (2003). Cette étude indique deux effets majeurs des métaux de transition : une contribution directe sur la chimie des HxOy à travers la photolyse des complexes de fer(III) et la réaction de Fenton ; un effet indirect sur l'oxydation des COVs et la conversion du soufre(IV) en soufre(VI) puisque ces deux voies réactionnelles sont dépendantes de la chimie des HxOy. Cette étude met en evidence que la réactivité des métaux de transition est extrêmement dépendante des paramètres environnementaux tels que l'intensité du flux actinique les concentrations chimiques, le pH. Les valeurs de spéciation du fer obtenue numériquement (c'est-à-dire rapport fer(II)/fer(III)) sont ensuite confrontées aux mesures de terrain. Globalement, le modèle M2C2 reproduit la variation diurne de ce rapport observée expérimentalement