Modèles de la qualité de l'air

Modèles d’évaluation 

(Source : IRCELINE Nous remercions la Cellule Interrégionale de l'Environnement pour sa précieuse collaboration  quant à la diffusion des cartes d'interpolation et de modélisation pour la Wallonie)

Modèle RIO-IFDM

RIO est une technique d’interpolation « intelligente », qui normalise les stations sur base d’informations d’émission et d’utilisation du sol afin d’assurer qu’elles aient la même représentativité spatiale. Les valeurs de mesure ainsi obtenues peuvent être interpolées par une méthode standard (krigeage ordinaire). Ensuite, le caractère local de chacun des points de mesure interpolés est repris en compte dans la dernière étape de la procédure. La technique d’interpolation RIO fournit des résultats à une résolution spatiale de 4x4 km2. Sa résolution temporelle est la même que celle des réseaux de mesures télémétriques (horaire).

Le modèle RIO-IFDM résulte du couplage de la méthode d’interpolation RIO à un modèle de dispersion IFDM basé sur la connaissance des sources émettrices de polluants. Ce dernier calcule l’impact des émissions de polluants atmosphériques de sources ponctuelles et linéiques sur la qualité de l’air dans l’environnement immédiat des sources. Contrairement à la méthode d’interpolation RIO, le modèle IFDM ne se base pas sur des mesures, mais  évalue les concentrations de polluants atmosphériques sur la base des données d’émission et des données météorologiques telles que la vitesse du vent, la direction du vent et la température. La combinaison de ces deux approches permet de produire des cartes à haute résolution spatiale sur l’ensemble du territoire belge et est particulièrement indiquée pour représenter la pollution atmosphérique lié au trafic routier sur le réseau principal (autoroutes et routes nationales).

Modèle ATMO-Street

ATMO-Street permet de simuler la dispersion de polluants (PM₁₀, PM_2.5, BC et NO₂) à partir de leurs principales sources d’émission que sont les grandes industries et le réseau routier, en tenant compte des conditions météorologiques. Les concentrations en ces polluants sont alors calculées en différents points du territoire étudié et ensuite interpolées pour l’ensemble de la zone. ATMO-Street est né du couplage réalisé par le VITO entre le modèle IFDM (présenté ci-dessus) et le modèle OSPM (Operational Street Pollution Model).

Pour l’industrie, seules les sources industrielles les plus polluantes dans le périmètre communal sont considérées par le modèle IFDM, l’incidence du tissu industriel dans son ensemble étant prise en compte dans les concentrations de fond.

Pour le réseau routier, des émissions polluantes sont affectées à chaque tronçon routier sur base du trafic mesuré. A chaque véhicule est associé un facteur d’émission qui dépend de sa catégorie (véhicule léger ou lourd, motorisation, norme Euro) et du mode de conduite (urbain, rural ou autoroute). Les facteurs d’émission se basent sur une large compilation de mesures et d’analyses comparatives de modèles d’émissions et prennent en compte un certain nombre de mesures faites dans des conditions réelles de conduite.

Le modèle tient aussi compte de la configuration des rues. Dans le cas de canyons urbains,  qui sont des voiries étroites avec une hauteur de bâti élevée, le modèle IFDM est remplacé par le modèle OSPM. Ce dernier permet de distinguer la contribution directe des émissions du trafic de celle due à la recirculation causée par la présence de vortex. A l’intérieur de ces rues, on observe en effet généralement une mauvaise dispersion et donc localement une accumulation des polluants.

Modèle prédictif 

CHIMERE est un modèle déterministe qui simule les processus physico-chimiques prenant place au sein de l'atmosphère. Il se base pour cela sur les prévisions météorologiques, les émissions de polluants dans l'air ambiant ainsi que sur l'occupation de la surface. La résolution spatiale utilisée dans la présente version de CHIMERE est d'environ 50x50 km2, ce qui signifie que les concentrations sont représentatives de valeurs moyennes sur de grandes surfaces et que les concentrations réelles peuvent être localement plus élevées (dans les zones industrielles, à proximité des axes routiers, etc).