Etude phénoménologique du dépôt sec d’aérosols en milieu urbain : Influence des propriétés des surfaces, de la turbulence et des conditions météorologiques

Phenomenological study of aerosol dry deposition in urban area : surface properties, turbulence and local meteorology influences

• Auteur / Autrice : Pierre Rouspard
• Direction : Alexis Coppalle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 21/01/2013
• Etablissement(s) : Rouen, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences physiques mathématiques et de l'information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; ....-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; 1967-....)
• Jury : Président / Présidente : Denis Boulaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Muriel Amielh, Denis Maro, Martine Talbaut
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Evelyne Gehin, Dominique Thomas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution urbaine

Aérosols radioactifs

Effets des dépôts atmosphériques

Aérosols atmosphériques

Mesure

Rayonnements ionisants

Mots clés libres

Aérosols

Dépôt sec

Environnement urbain

Soufflerie

Thermophorèse

Traçage particulaire

Vitesses de dépôt

Particules fines

Aerosols

Dry deposition

Urban environment

Wind tunnel

Thermophoresis

Particulate tracing

Deposition velocity

Fine particles

Résumé

Actuellement, le dépôt sec d’aérosols en milieu urbain est peu connu du fait d’un manque de données.Ces connaissances sont pourtant indispensables pour comprendre les flux de polluants dans les villes et estimer l’exposition d’habitants à des rayonnements ionisants dans le cas d’aérosols radioactifs. Un apport de données permettrait en outre d’améliorer la modélisation du dépôt dans ce milieu. Une approche expérimentale originale est employée pour étudier le dépôt sec d’aérosols submicroniques sur des surfaces urbaines. L’association d’expérimentations en soufflerie et in situ et l’utilisation de traceurs permettent de mesurer des vitesses de dépôt sec et d’étudier les différents phénomènes physiques qui régissent ce dépôt en milieu urbain. Ces données sont associées à des conditions de météorologie et de turbulence quantifiées par des mesures. Cet ensemble permet de hiérarchiser l’influence des principaux phénomènes physiques pour chaque type d’expérimentation. Notamment,des phénomènes différents doivent être considérés prépondérants dans le cas d’expositions chroniques ou aigües des surfaces urbaines aux particules atmosphériques.

Aerosol dry deposition is not much known for urban areas due to the lack of data. Knowledge on this phenomenon is necessary to understand pollutant fluxes in cities and to estimate inhabitant exposition to ionizing radiation of radioactive aerosols. A data providing could enable to enhance dry deposition models for these areas. An original experimental approach is performed to study submicron aerosol dry deposition on urban surfaces. Wind tunnel coupled to in situ experiments give results to study different physical phenomen on governing dry deposition. Dry deposition velocities are measured using aerosol tracers. These data are associated to turbulent and meteorological measured conditions. This database permits to classify the principal physical phenomenon for each experiment type. Finally, different phenomenon must be considered for chronic and acute exposition of urban surfaces to atmospheric particles.