Évolutions techniques 2015

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équipe technique full
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Chaque année les équipes travaillant sur les différents métiers et spécialités (laboratoire de métrologie des gaz, laboratoire de chimie, support technique, inventoristes, modélisateur, cartographes, statistiques et analyse de données, informatique) font évoluer leur organisation et leurs outils pour prendre en compte les améliorations technologiques, les normalisations et guides de bonnes pratiques européens ou nationaux, les audits du Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air.  Les demandes des territoires sont également examinées, notamment sur des demandes spécifiques ou des besoins émergents. Les échanges avec les autres équipes régionales, notamment voisines sont à l’ordre du jour, lesquelles débouchent régulièrement sur des mutualisations en vue d’optimisation.
Quelques exemples de progrès réalisés en 2015, par métier.

Technique et laboratoire

Station de surveillance de la qualité de l'air de Lyon centr - analyseur "ACSM" de la composition chimique des particules
Mesure en continu des ions ammonium, nitrate, sulfate dans l’air à Lyon
avec le spectromètre de masse ACSM (Aerosol Chemical Speciation Monitor).

En réponse aux enjeux liés aux particules en Rhône-Alpes provenant des transports et du chauffage au bois, de nouvelles technologies de mesures et des nouveaux appareillages ont été mis en œuvre afin de connaître en direct les informations sur la composition chimique des particules. Ces travaux ont pu être menés avec l’appui du laboratoire national de surveillance la qualité de l’air (LCSQA), et avec les laboratoires de recherche locaux LGGE (Laboratoire de Géophysique de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement-Université Grenoble Alpes) et LCME (Laboratoire de Chimie Moléculaire et Environnement-Université Savoie Mont-Blanc).

La mesure de l’ammoniac (NH3) - appareil PICARRO G2103.
La mesure de l’ammoniac (NH3) dans l’air avec les deux nouveaux PICARRO G2103.

Les mesures mises en œuvre ont nécessité d’acquérir de nouvelles compétences (fonctionnement technique, interprétation des données) et permettent de compléter les informations sur l’origine géographique ou par secteur d’activités des particules. L’objectif est d’aider la prise de décision des Préfets lors des épisodes pollués et de manière plus générale à mieux cibler les sources à travailler dans les plans d’actions. Des mesures d’ammoniac (NH3), précurseur de particules et indicateur des épandages d’engrais azotés ou de lisier ont été déployées, de carbone suie ou black carbon (indicateur des combustions de bois et des carburants fossiles), d’ions (nitrate, sulfate, ammonium, indicateurs des pollutions printanières provenant de l’agriculture et des transports) durant l’année 2015. Une collaboration est également établie avec l’équipe travaillant sur PREVAIR pour analyser les épisodes d’ampleur nationale. 
Le laboratoire de chimie a par ailleurs mis à disposition sa capacité d’analyse des composés organiques volatils au service d’autres AASQA au travers du laboratoire mutualisé GIE LIC. En métrologie, l’accréditation COFRAC pour l’étalonnage des gaz a été renouvelée, après une période de suspension liée au départ de l’ancien responsable de laboratoire.

Surveillance, Traitement et Analyse Temporelle ou Spatiale des données (STATS)

En complément des mesures de composition chimique des particules implantées par le service technique, le service STATS s’est mobilisé pour développer les compétences de validation, d’interprétation et de mise à disposition de ces nouveaux composés afin d’apporter des éléments d’aide à la décision en amont ou pendant les épisodes de pollutions par les particules. Il est désormais possible de compter sur ces nouveaux résultats pour renforcer les prises de décisions lors des épisodes de pollution. En interne, des indicateurs spécifiques viennent compléter la palette d’outils du prévisionniste. En parallèle, le service a également développé des méthodes statistiques permettant d’améliorer la validation des données des autres polluants, et afin de détecter plus tôt les dérives d’appareils et ainsi de réduire le volume de données invalidées. 

Intranet prevision
Mieux prévoir, informer et aider à la décision : des indicateurs de la composition chimique des particules à disposition des prévisionnistes sur l’intranet.

Inventaire spatialisé des émissions, et cartographie

Cadastre des émissions d’oxydes d’azote NOx Auvergne Rhône-Alpes
Cadastre harmonisé des émissions d’oxydes d’azote NOx
sur le domaine Auvergne Rhône-Alpes (source : ICARE & ESPACE)

Un travail technique et méthodologique conséquent a été finalisé en 2015 sur l’inventaire spatialisé des émissions afin d’être conforme au référentiel national (Guide PCIT, issu du Pôle de Coordination national sur les Inventaires d'émission Territoriaux). Par cette démarche d’amélioration de la qualité, suivie également par toutes les AASQA, la robustesse des résultats de l’inventaire régional spatialisé (IRS) des émissions se renforce. 
En préparation de la fusion avec l’Auvergne, les inventaires spatialisés auvergnat (plateforme ICARE) et rhônalpin (ESPACE) ont fait l’objet d’un travail de mise en cohérence afin de rendre possible dès fin 2015 l’alimentation d’un modèle commun de prévision quotidienne de la qualité de l’air.
Enfin, une première version d’un inventaire spatialisé des émissions potentielles de pesticides dans l’air sur la région Rhône-Alpes a été développée et publiée en 2015 dans le cadre du Plan Régional Santé Environnement. 82 substances ont été inventoriées et 18 cartographiées avec une méthode basée sur des données de ventes de pesticides, la répartition géographique des cultures, l’utilisation de facteur d’émissions des substances. Une phase d’amélioration sur un territoire plus restreint (Isère) a déjà été programmée sur 2016 afin d’améliorer la précision des résultats. Ce travail s’appuie sur une collaboration avec les acteurs du monde agricole, ainsi que sur l’utilisation de données de ventes plus précises.

Modélisation

Dans la prolongation du travail d’harmonisation réalisé sur le cadastre des émissions, un des faits marquants a été l’extension du modèle de prévision régional de la qualité de l’air au territoire de l’Auvergne. Réalisé en amont de la fusion Auvergne-Rhône-Alpes, cet outil désormais opérationnel, vient compléter les prévisions urbaines existantes sur les villes de Clermont-Ferrand, Puy-en-Velay, Moulins, Aurillac et permet de disposer de résultats affinés en tous points du territoire auvergnat.
Le nouveau dispositif inter-préfectoral rhônalpin de gestion des épisodes de pollution, mis en application dès décembre 2014, s’appuie sur les outils de prévision pour produire les indicateurs de surface et de populations exposées aux dépassements de seuils réglementaires. Les modélisateurs ont ainsi été fortement mobilisés pour accompagner cette phase de mise en œuvre.
Egalement, le développement d’une prévision de la qualité de l’air à fine échelle, a été réalisée pour les 3 agglomérations rhônalpines soumises à un plan de protection de l’atmosphère (PPA). Les prochaines étapes consisteront à rendre disponible ces résultats sur internet, et sur d’autres supports au travers de services disponibles pour des applications smartphone.

Evolution technique 2015 : Modèle sur domaine Shair
Modèle de source apportionment en particules PM10
sur le domaine d’étude Sh’Air durant un épisode hivernal

Un modèle d’identification et de suivi des contributions des particules (« source apportionment ») a par ailleurs été mis en œuvre dans le cadre d’un projet européen SH’AIR. Ce travail a été réalisé en collaboration avec nos homologues de PACA, ARPE Vallée d’Aoste et Piemonte. Les premiers résultats encourageants permettent de suivre les PM10 au cours de 2 périodes d’été et d’hiver 2013 et ont montré que l’influence des régions les unes envers les autres était inégale et que de manière générale, les imports extérieurs dans chaque région partenaire sont plus importants en été qu’en hiver.

Informatique

Le service informatique s’est mobilisé, en appui au service communication, pour accompagner le projet de développement du nouveau site internet d’Air Rhône-Alpes mis en ligne durant l’automne 2015 et afin de permettre son alimentation en données de qualité de l’air (mesures en direct, cartes de prévision, mise à disposition de données …). 
Un travail d’optimisation des ressources informatiques s’est également poursuivi. En particulier, une partie des modélisations fines échelles nécessitant des calculs intensifs à haute performance sont désormais réalisés sur les grappes de calculateurs du CRIANN en Normandie.
Plus généralement, une externalisation des moyens et des stockages des données informatiques s’opère dans le but d’augmenter la sécurité des données (Web, webSIG, Environnement Office 365), de limiter les investissements et les risques de panne, d’améliorer les rendements énergétiques du système informatique, et de permettre d’accéder aux environnements de travail en situation de mobilité ou de télétravail.