Les vents fluviaux sont induits par le contraste thermique quotidien entre la terre et le fleuve. Pendant le jour, des températures plus chaudes au-dessus de la terre conduisent à des masses d'air plus légères qui sont soulevées. Les masses d'air entraînent à leur tour le mouvement de l'air terrestre de la rivière vers la terre. Ensuite, l'air se calme sur la rivière. Le résultat est une cellule de circulation d'air locale fermée dans le plan vertical (Figure 1). La nuit, la terre se refroidit plus rapidement, et la circulation de l'air s'inverse parce que la rivière est plus chaude. Parce que ces forces motrices se combinent avec des flux atmosphériques plus grands et plus petits des alizés et de la topographie locale, les vents fluviaux combinés restent insaisissables et difficiles à comprendre, mesurer et simuler. Une question clé se pose alors :Comment obtenir des preuves observationnelles précises de ces circulations de vent fluvial ?

Les plates-formes traditionnelles de météorologie et de mesure de la pollution sont incapables de mesurer comment le vent, Température, l'humidité et les polluants atmosphériques changent avec la hauteur au-dessus de la rivière. Par conséquent, des véhicules aériens sans pilote de taille moyenne (UAV - voir photo) ont été utilisés. Ils ont une avance potentielle dans les études atmosphériques en raison de leur extrême maniabilité dans la collecte de données à des résolutions horizontales et verticales élevées. Des drones équipés de capteurs ont été utilisés pour collecter des informations verticales in situ de données météorologiques et chimiques dans la basse atmosphère pendant la journée au-dessus du fleuve Rio Negro en Amazonie centrale. Les impacts de la recirculation atmosphérique liée aux vents fluviaux sur la qualité de l'air des populations humaines avoisinantes ont été considérés.

Composant de modélisation

Pour étayer l'interprétation de ces observations, cette étude comprend une composante de modélisation pour coupler les observations sur le terrain des vents fluviaux et de la chimie avec des analyses de modélisation à petite échelle en utilisant une simulation à grande échelle (LES). Ce modèle est développé au sein du groupe de météorologie et de qualité de l'air de l'université et de la recherche de Wageningen. C'est aussi une composante importante de l'observatoire de Ruisdael.

Les simulations LES ont examiné les effets des vents fluviaux sur la dispersion de la pollution atmosphérique. La simulation LES reproduit explicitement les turbulences et les circulations atmosphériques des vents du fleuve Amazone. Les simulations ont capturé les principales caractéristiques des vents fluviaux observés par la détection UAV.

Cette étude montre la nécessité de combiner des méthodologies de mesure (drones) et de modélisation très détaillée (LES). L'implication de cette étude est que la recirculation de l'air induite par les vents fluviaux ralentit la dispersion de la pollution atmosphérique. Il modifie également la distribution spatiale et la chimie des polluants atmosphériques, et peut augmenter le risque d'exposition humaine à la pollution de l'air dans la région riveraine. Les résultats soulignent la nécessité de comprendre les impacts des vents fluviaux sur la pollution de l'air. Il souligne que les stratégies et politiques de gestion de la pollution atmosphérique en Amazonie devraient intégrer les effets des vents fluviaux pour une atténuation et un contrôle efficaces de la pollution. D'autres recherches sont en cours avec le projet NWO Cloudroots.