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Projet GABES 2nd comité de pilotage
22 février 2018
Les systèmes opérationnels Damien PIGA
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
Les systèmes opérationnels en région Provence-Alpes-Côte-d‘Azur
• Plateforme opérationnelle de prévisions
• Présentation générale de la chaine
• Les données d’entrées de la chaine
• Les différents modèles de calculs
• L’exploitation de la plateforme
• Développements et travaux en cours
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
Plateforme de prévision opérationnelle
• Présentation générale de la chaine
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Emissions anthropiques et naturelles
Conditions météorologiques
Calculs des champs de concentrations
Exploitations et Valorisations
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les données d’entrées de la chaine : les émissions anthropiques
• Budget temps sur 2018 - AirPACA :
• Calculs de l’inventaire N-2 : 175 jours / an
• Développement émissions: 170 jours / an
• Collaboration inter-réseaux au niveau national
• Participation à l’élaboration de guides méthodologiques (guide PCIT)
• Partage d’outils de mise en œuvre des calculs – Plateforme ESPACE
• Calculs intégralement en base de données
• Serveur dédié
• Développement en PostgreSQL
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Logigramme des calculs du secteur routier (gauche) et du secteur résidentiel (droite)
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Projet GABES
• Les données d’entrées de la chaine : les émissions anthropiques
• Permet le traitement de gros volumes de données
• Permet le recalcul des années antérieures
• Valorisation dans un outil de visualisation / extraction : cigale.airpaca.org
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les données d’entrées de la chaine : les émissions anthropiques
• Conversion de l’inventaire annuel communal en cadastre maillé horaire avec les espèces aux formats modèles
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Cadastre kilométrique des émissions [NOx] Issu des inventaire régionaux
Emissions de NO2 sur le domaine LRPACA dans la grille CHIMERE de 4km
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Projet GABES
• Les données d’entrées de la chaine : les données météorologiques
• Utilisation de données globales pour initialiser la chaine de calcul
• Données GFS (NCEP)
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs météorologiques
• Utilisation du modèle Weather Research and Forecasting (WRF)
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Domaine de simulation de la plateforme actuelle
Europe 36km
Méditerranéen 12 km
Sud 4 km
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs météorologiques
• Utilisation du modèle Weather Research and Forecasting (WRF)
• 3 versions en opérationnelles actuellement: v3.1, v3.5, v3.8
• Prévisions opérationnelles du J-1 => J+2 sur le domaine SUD
• Prévisions opérationnelles du J-1 => J+5 sur le domaine Europe / Med.
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs météorologiques
• Utilisation du modèle Weather Research and Forecasting (WRF)
• Consultation des principales variables via une interface de visualisation
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: modulation des émissions anthropiques
• Modulation des émissions anthropiques par les conditions météorologiques
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Surémissions du secteur résidentiel en fonction de la température
prévue
ΔE = f(dju_an, dju_jour)
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: modulation des émissions biogéniques
• Utilisation du module MEGAN pour le calculs des COV biogéniques et du NO
- Emissions = f(température, rayonnement, …)
• Emissions de sels marins - Emissions = f(vent)
• Emissions de dust
- Emissions = f(vent, pluie, humidité du sol)
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Utilisation des modèles CHIMERE et CAMx
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LMD – INERIS – LISA Ramboll Environ
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Les domaines de simulation
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Domaine Europe 36km
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Les domaines de simulation
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Domaine Europe 36km
Domaine Méditerranéen 12km
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Les domaines de simulation
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Do
mai
ne
Euro
pe
36
km
Do
mai
ne
Méd
iter
ran
éen
12
km
Domaine SUD 4 km
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Les domaines de simulation
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Do
mai
ne
Euro
pe
36
km
Do
mai
ne
Méd
iter
ran
éen
12
km
Domaine SUD 4 km
Domaine Corse 4 km
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• 2 chaines opérationnelles CHIMERE: v2008 et v2017
• Prévisions de J-1 => J+2 / J+3 sur SUD 4km
• Prévisions de J-1 => J+5 sur le domaine Europe / Med.
• 1 chaine opérationnelle CAMx
• Prévisions de J-1 => J+2 sur SUD 4km
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Chaines opérationnelles CHIMERE
• Expérience du modèle : première installation sur PACA en xxxx
• Partage au niveau national (international): plateforme Prév’air
• Partage avec les réseaux français: AuRA, Occitanie, Gd Est, Paris
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Prévisions PM10 du 22/02 – Prév’Air Prévisions PM10 du 22/02 – CAMS
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Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Chaine opérationnelle CAMx
• Expérience du modèle : première installation sur PACA en 2012
• Module de contribution des sources PM (PSAT) et O3 (OSAT)
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Spéciation des particules dans le modèle CAMx
MAGNA
GAJAU
PSTL
CINQA
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Chaine opérationnelle CAMx
• Expérience du modèle : première installation sur PACA en 2012
• Module de contribution des sources PM (PSAT) et O3 (OSAT)
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Contributions aux particules avec le modèle CAMx
MAGNA
GAJAU
PSTL
CINQA
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Chaine opérationnelle CAMx
• Expérience du modèle : première installation sur PACA en 2012
• Module de contribution des sources PM (PSAT) et O3 (OSAT)
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Contributions aux particules avec le modèle CAMx
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Les modèles de calculs: les champs de concentrations
• Chaine opérationnelle CAMx
• Expérience du modèle : première installation sur PACA en 2012
• Module de contribution des sources PM (PSAT) et O3 (OSAT)
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Contributions aux particules avec le modèle CAMx
MAGNA
GAJAU
PSTL
CINQA
Concentrations en PM10 à Cinq Avenues
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: les performances
• Performances brutes des modèles
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Performances hebdomadaires en PM2.5 – AIRESv5
Performances quotidiennes en PM10 – CAMx
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: les performances
• Performances corrigées des modèles
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Performances annuelles sur 2016 en PM10 – AIRESv3
Développement en cours des modèles d’apprentissage sur la
version AIRESv5
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: la prévision des épisodes
• Calculs des critères d’exposition des surfaces et populations
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: les différentes échelles spatio-temporelles
• Trois échelles temporelles
• Un calcul quotidien pour l’information au public
• Un calcul annuel pour l’analyse des zones et populations exposées
• Un mode scénario pour l’évaluation des plans et programmes
• Trois échelles spatiales
• Modélisation à l’échelle régionale
• Modélisation à l’échelle d’une ville
• Modélisation à l’échelle des bâtiments
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: la diffusion auprès des partenaires
• Mises à disposition des données sous différents formats
• Alimentation de site internet sous forme de carte
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: la diffusion auprès des partenaires
• Mises à disposition des données sous différents formats
• Alimentation de site internet sous forme de carte
• Formatage de données d’entrée pour plateformes urbaines
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: la diffusion auprès des partenaires
• Mises à disposition des données sous différents formats
• Alimentation de site internet sous forme de carte
• Formatage de données d’entrée pour plateformes urbaines
• Champs météorologiques pour plateforme de modélisation 3D
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: la prévision haute résolution
• Développement d’un calcul haute résolution alimenté par la prévision régionale
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Cartographie annuelle à 25 m Base de données mesures (pluri-annuelle)
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Projet GABES
• L’exploitation de la plateforme: la prévision haute résolution
• Développement d’un calcul haute résolution alimenté par la prévision régionale
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Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Développement et travaux en cours
• Amélioration de la chaine
• Activation des émissions de poussières désertiques dans CHIMERE
• Extension des domaines de calculs
• Amélioration des entrants de la chaine
• Cohérence des schémas de modélisation
• Evaluation des paramétrisations modèles
• Tests des schémas chimiques
• Développement de modules de calculs
• Développement d’une chaine autonome de
prévisions avec CAMx
• …
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Projet GABES
• Développement et travaux en cours
• Extension du domaine Europe 36 km
• Proposition de couverture de la bande Sahara
• Préparation des champs météorologiques en cours
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Centroïdes de mailles de la grille « père » de WRF
Copil projet GABES - 22/02/2018
Projet GABES
• Développement et travaux en cours
• Travaux sur le modèle CHIMERE
• Amélioration des performances
• Travaux en cours avec le LISA
• Travaux sur le modèle CAMx
• Développement de la chaine et de nouveaux modules
• Travaux en cours avec Ramboll
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Equipe modélisation
Gaëlle Luneau – [email protected] Morgan Jaquinot – [email protected]
Romain Souwaine – [email protected] Benjamin Rocher – [email protected]
Romain Derain – [email protected] Matthieu Moynet – [email protected]
Sonia Oppo – [email protected] Dylan Guttierez – [email protected]
Damien Piga – [email protected]