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    Densité du trafic, la stratification du vent et de l'air influence les concentrations de polluants atmosphériques dioxyde d'azote

    Crédit :CC0 Domaine public

    En lien avec les effets de la pandémie de COVID-19, les mesures satellitaires ont fait la une des journaux montrant combien le polluant atmosphérique dioxyde d'azote (NO 2 ) avait diminué en Chine et dans le nord de l'Italie. En Allemagne, la densité du trafic est le facteur le plus important. Cependant, le temps a également une influence sur les concentrations de NO2, selon une étude de l'Institut Leibniz pour la recherche troposphérique (TROPOS), qui a évalué l'influence des conditions météorologiques sur les concentrations de dioxyde d'azote en Saxe de 2015 à 2018 pour le compte de l'Office national de l'environnement de Saxe, Agriculture et Géologie (LfULG). Il a été démontré que la vitesse du vent et la hauteur de la couche d'air la plus basse sont les facteurs les plus importants qui déterminent la quantité de polluants pouvant s'accumuler localement.

    Afin de déterminer l'influence de divers facteurs météorologiques sur la qualité de l'air, l'équipe a utilisé une méthode statistique qui permet d'éliminer mathématiquement les fluctuations météorologiques des mesures à long terme. La qualité de l'air fluctue, dans certains cas très fortement, en raison des différentes émissions et de l'influence des conditions météorologiques. Jusqu'à maintenant, cependant, il a été difficile à estimer, quelle est la part des mesures légales telles que les zones à faibles émissions ou les interdictions de circuler au diesel et quelle part les influences météorologiques ont-elles dans la qualité de l'air réelle ? Avec la méthode utilisée, ce sera plus facile à l'avenir.

    NON 2 est un gaz irritant qui attaque la muqueuse des voies respiratoires, provoque des réactions inflammatoires en tant qu'oxydant et augmente l'effet d'autres polluants atmosphériques. En tant que substance précurseur, il peut également contribuer à la formation de particules. Des valeurs limites ont été fixées dans l'UE pour protéger la population :Pour le dioxyde d'azote, une valeur moyenne annuelle de 40 microgrammes par mètre cube d'air s'applique (μg/m³). Pour protéger la santé de la population, des mesures doivent être prises si ces valeurs limites ne sont pas respectées. En 2018/2019, par exemple, diverses mesures ont été prises en Allemagne, allant d'une réduction du nombre de voies (par exemple à Leipzig) à des interdictions de circuler pour les véhicules diesel plus anciens (par exemple à Stuttgart).

    Pour évaluer l'efficacité de telles mesures, il serait utile de déterminer l'influence exacte des conditions météorologiques. L'Office d'État saxon pour l'environnement, Agriculture et Géologie (LfULG) a donc mandaté TROPOS pour réaliser une étude sur l'influence des facteurs météorologiques sur les concentrations de NO2 et a fourni ses données de mesure du réseau saxon de mesure de la qualité de l'air et des données météorologiques à cet effet. Les chercheurs ont ainsi pu évaluer les données de 29 stations en Saxe sur une période de quatre ans, qui représentent un échantillon représentatif de la pollution de l'air, des stations situées dans les centres de trafic aux stations de fond urbaines et rurales et aux stations sur la crête des montagnes Erzgebirge. Ils ont également calculé la hauteur de la couche la plus basse de l'atmosphère et incorporé les données des stations de comptage du trafic à Leipzig et à Dresde dans l'étude. Une méthode du domaine de l'apprentissage automatique a été utilisée pour la modélisation statistique, dont l'application dans le domaine de la qualité de l'air a été publiée pour la première fois par des chercheurs britanniques en 2009.

    De cette façon, l'étude a pu démontrer que la densité du trafic à toutes les gares routières est la plus significativement responsable des concentrations d'oxydes d'azote. Cependant, deux paramètres météorologiques ont également une influence significative sur les concentrations de dioxyde d'azote :la vitesse du vent et la hauteur de la couche dite de mélange. Ce dernier est un paramètre météorologique qui indique la hauteur à laquelle la couche d'air la plus basse, où les émissions se mélangent, s'étend. "Il a également été démontré qu'une humidité élevée peut également réduire la concentration de dioxyde d'azote, ce qui pourrait être dû au fait que les polluants se déposent plus fortement sur les surfaces humides. Cependant, les causes exactes ne sont toujours pas claires, " dit Dominik van Pinxteren.

    L'analyse statistique a également permis aux chercheurs de retirer l'influence de la météo de la série chronologique des concentrations de polluants :Ajustée pour la météo, la concentration d'oxydes d'azote (NOx) a diminué au total de 10 microgrammes par mètre cube entre 2015 et 2018 en moyenne dans toutes les gares routières de Saxe. Dans les zones urbaines et rurales et sur la crête de l'Erzgebirge, cependant, Les concentrations de NOx ont tendance à rester au même niveau. Même s'il y a eu quelques améliorations de la qualité de l'air ces dernières années, il existe de bons arguments scientifiques pour réduire davantage la pollution atmosphérique.

    Dans un sens, cela s'applique également aux conclusions prématurées de la crise corona :afin de déterminer la force réelle de l'influence des restrictions initiales sur la qualité de l'air, l'influence du temps devrait être statistiquement supprimée dans une plus longue série de mesures. À cette fin, des investigations pour la région de Leipzig sont actuellement en cours au TROPOS, de même qu'une étude à l'échelle européenne de l'infrastructure de recherche de l'UE pour les constituants atmosphériques à courte durée de vie tels que les aérosols, nuages ​​et gaz traces (ACTRIS), dont la contribution allemande est coordonnée par TROPOS. Tilo Arnhold


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