Recherche pour INERIS

Ce rapport présente les performances des prévisions nationales opérées dans le cadre de la plateforme Prev’Air (www.prevair.org). L’objectif est de montrer des éléments d’appréciation de la qualité de la production Prev’air. Ce rapport traite successivement de l’évaluation des prévisions des concentrations des quatre polluants O3, NO2, PM10 et PM2.5, fournis quotidiennement par le système Prev’Air, du jour courant J jusqu’au J+3. L’estimation du comportement des outils est réalisée grâce à des indicateurs statistiques qui permettent de comparer les résultats de modélisation avec les observations validées de la base de données nationale GEOD’air, elle-même alimentée par les AASQA (associations de surveillance de la qualité de l’air) et développée par le LCSQA. Une attention particulière est portée à l’évaluation des performances de Prev’Air concernant la détection des seuils réglementaires. Cet exercice a pour objectif d’estimer l’aptitude des modèles à prévoir spécifiquement les épisodes de pollution. L’ozone est évalué sur les mois de l’été 2021 (avril à septembre). Les autres polluants (PM10, PM2.5, NO2) sont évalués sur l’ensemble de l’année 2021. L’année 2021 a connu peu d’épisodes de pollution persistants d’ampleur nationale. L’évaluation de ces épisodes est effectuée à la fois sur les prévisions brutes de Prev’Air et sur les calculs de l’adaptation statistique, qui visent à corriger les biais systématiques du modèle brut par un processus d’apprentissage historique. Les gains obtenus par le modèle statistique résident dans sa capacité à corriger les biais de représentativité du modèle brut. Cette prévision corrigée statistiquement sert généralement de référence à l’expertise de l’équipe Prev’air pour la communication en cas d’épisode de pollution de l’air, et sert également de base aux calculs du module AMU, qui vérifie les critères de l’arrêté mesure d’urgence[1]. Les prévisions Prev’Air pour les DROM des caraïbes ont également été évaluées et montrent des performances satisfaisantes. Dans l’ensemble, le comportement de Prev’Air est satisfaisant avec une bonne aptitude à respecter les objectifs de qualité définis dans le référentiel technique national[2] qui a établi ces valeurs cibles pour les différents scores ainsi que le contenu à faire figurer dans les rapports annuels d’évaluation des plateformes de prévisions constituant le dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Les prévisions avec adaptation statistique disponibles sur la métropole respectent les objectifs de performance et ont permis la plupart du temps d’anticiper l’occurrence des épisodes de pollution et d’identifier les principales zones affectées. Les prévisions brutes rencontrent plus de difficultés à satisfaire les objectifs de qualité, notamment dans les DROM. La composition des PM1 prévue par Prev’air a été évaluée avec l’aide des données CARA[3].  La part d’ammonium, de nitrates, de sulfates et de matière organique est relativement bien représentée dans la spéciation des PM1 prévue par le modèle CHIMERE. Une nette amélioration a pu être constatée pour le chlore avec la mise en place de la nouvelle version de CHIMERE en novembre 2021.   [1] Arrêté du 7 avril 2016 relatif au déclenchement des procédures préfectorales en cas d'épisodes de pollution de l'air ambiant [2] https://www.lcsqa.org/fr/referentiel-technique-national [3] Favez et al. (Atmosphere, 2021) CARA program     Performances of Prev’air in 2021   This report presents the performances of the national forecasts carried out within the Prev'Air platform (www.prevair.org). The objective is to assess the quality of Prev'air production. This report deals successively with the evaluation of the O3, NO2, PM10 and PM2.5 concentrations forecasts, daily provided by the Prev'Air system, from day D to D+3. The behavior of this system is estimated using conventional statistical indicators, which allow the modelling results to be compared with validated observations from the national GEOD'air database, itself fed by the AASQA (air quality monitoring associations) and developed by the LCSQA. Particular attention is paid to the evaluation of Prev'Air's forecasts regarding the detection of regulatory thresholds. The objective of this exercise is to estimate the capacity of the models to specifically anticipate pollution episodes. Ozone is evaluated over the summer months of 2021 (April to September). The other pollutants (PM10, PM2.5, NO2) are assessed over the whole year 2021. Few persistent episodes of national scope were noted during 2021. The evaluation of these episodes is carried out both on Prev'Air's raw forecasts and on the statistical adaptation of the Chimere which aims at correcting the systematic biases of the raw model through a historical learning process. The gains obtained by the statistical model lie in its ability to correct the representativeness bias of the raw model. This statistically corrected forecast generally serves as a reference to the expertise of the Prev'air team for communication in the event of an air pollution episode. It is also a base for the calculations of the AMU module, which checks the criteria of the emergency measure decree[1]. The Prev'air forecasts for the Caribbean DROMs have been assessed as well and show satisfactory performances. On the whole, the performance of Prev'Air is satisfactory with a good ability to meet the quality objectives defined in the national technical reference document[2] which established these target values for the different scores as well as the content to be included in the annual evaluation reports of the forecasting platforms involved in the national air quality monitoring system. The forecasts with statistical adaptation match the performance objectives and have mostly allowed to anticipate the occurrence of pollution episodes and to identify the main affected areas. Raw forecasts are less satisfactory to comply with the quality objective, particularly in the DROM. The composition of PM1 predicted by Prev’air was assessed using CARA[3] data. Ammonium, nitrates, sulphates and organic part are predicted relatively well by the CHIMERE model. An improvement has been noted for chlorine with the implementation of the new version of CHIMERE (v2020) in November 2021.   [1] Decree of 7 April 2016 relating to the triggering of prefectural procedures in the event of episodes of ambient air pollution [2] https://www.lcsqa.org/fr/referentiel-technique-national [3] Favez et al. (Atmosphere, 2021) CARA program).     .

  Réalisation d'un essai d’intercomparaison sur la mesure de particules en continu à l’aide d’analyseurs automatiques par absorption de rayonnement bêta - Octobre 2016 - Station fixe « La Faiencerie Creil » (Oise). Trois BAM 1020 ont été mis à disposition par les AASQA participants (AIRPARIF, LIG’AIR, ATMO Franche-Comté), un MP101M+, instrument en cours de développement a été installé par Environnement SA. Cet exercice a mis en œuvre un système de dopage de particules développé par l’INERIS lors d’études précédentes et permettant une distribution homogène de particules pour l’ensemble des instruments participants. La génération de particules a été assurée par la nébulisation de sels dissous de sulfate d’ammonium et de nitrate d’ammonium jusqu’à des concentrations de plus de 100 µg/m3. Etant donné le faible nombre de participants, le traitement des données ne pouvait pas se reposer sur l’analyse statistique des résultats des participants à travers la méthode consensuelle. En effet, l’incertitude de mesure de l’ensemble des participants aurait été trop importante. Ainsi, un préleveur Leckel été mis en place par l’INERIS dans le but d’obtenir une mesure de référence, laquelle sera utilisé pour évaluer les résultats des participants. L’estimation des scores de performances Z des analyseurs automatiques montre que ces derniers respectent les exigences de la Directive européenne en termes d’incertitude (25%) à la valeur limite (VL) journalière. Néanmoins, un participant montre des écarts important lorsque les instruments ont été exposés à des particules semi-volatiles. De façon générale, une tendance semble montrer l’existence de légères pertes des particules semi-volatiles par les analyseurs automatiques.  

A la mi avril 2010, l’Europe a été perturbée par l’éruption du volcan islandais Eyjafjallajokull dont les émissions du nuage de cendres ont entrainé la fermeture de la grande majorité de l’espace aérien d’Europe du Nord pendant plusieurs jours. La modélisation du panache de cendres, mise en oeuvre par l’INERIS et d’autres équipes de modélisation européennes, a permis de prévoir son arrivée dans le nord de la France avec un impact maximal potentiel, dans l’air ambiant, sur le Nord-est, coïncidant avec les épisodes de particules secondaires de nitrate d’ammonium communément observés au printemps. Dans ce contexte, CARA, dispositif de surveillance des PM en France géré par le LCSQA avec l’appui local des AASQA, a été activé afin de répondre à la demande du Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement Durable et de la Mer (MEEDDM) d’évaluer le plus rapidement possible la contribution locale potentielle du nuage de cendres sur la qualité de l’air en France. Pour traiter de cette question, l’INERIS a élaboré une approche combinant trois aspects : des modèles chimie-transport à partir de CHIMERE, des mesures Lidar réalisées sur le plateau de Saclay (Essonne, Institut Pierre Simon Laplace) afin de suivre le passage du nuage dans la couche limite à la verticale de ce point, et des mesures de spéciation chimique des particules au sol en différents sites. Ce rapport illustre la mise en oeuvre de ces trois aspects et montre comment leur synergie a permis d’évaluer l’impact des émissions volcaniques sur la qualité de l’air en France. Il fait suite à un rapport intermédiaire publié en avril 2010, focalisé sur l’activation du dispositif CARA, ainsi que les résultats et conclusions qui ont pu en être tirés. Le fonctionnement en routine sur l’ensemble de l’année du dispositif CARA, la réactivité et l’efficacité des AASQA ont permis une récupération rapide de filtres d’intérêt et par conséquent d’alimenter quasiment en temps réel l’expertise auprès des pouvoirs publics afin de mettre en place les mesures appropriées. Le suivi du panache par mesures optiques ainsi que sa modélisation ont permis de localiser les points d’intérêt pour le prélèvement d’échantillons et de faire le lien entre l’éruption islandaise et les pics de PM observés au niveau du sol. Les analyses réalisées dans le cadre de la présente étude ont révélé un impact des émissions particulaires volcaniques sur la qualité de l’air relativement limité dans l’espace (essentiellement nord-est de la France) et dans le temps (surtout les 18 et 19 avril). Bien que non-négligeable localement, l’apport de cendres volcaniques n’a pas été à l’origine d’une augmentation exceptionnelle des niveaux de PM10 dans l’air ambiant, restés globalement en deçà de 70 μg.m-3 en moyenne journalière sur les stations de fond. Un épisode de nitrate d’ammonium notamment lié aux conditions météorologiques favorables était prévu à cette même période par le système Prev’air et n’a pas eu l’ampleur attendue. La présence de cendres volcaniques dans la couche limite semblerait avoir eu pour conséquence de limiter localement la formation d’aérosols secondaires probablement par le biais d’interactions avec la phase gazeuse. Au-delà de l’évaluation de l’apport du nuage de cendres sur la qualité de l’air, cet évènement a démontré la capacité du dispositif CARA à jouer son rôle d’outil de compréhension des épisodes de pollution en apportant rapidement des éléments d’information y compris lors de situations exceptionnelles. La complémentarité avec les systèmes de modélisation et de prévision numérique de la qualité de l’air mis en oeuvre dans le cadre de Prev’air et par l’INERIS a également été établi.

Si la qualité de l’air s’est notablement améliorée depuis une vingtaine d’années en Europe en ce qui concerne les particules fines ou les oxydes d’azote (ainsi que les dépôts acidifiants), ce n’est pas le cas pour l’ozone. Les concentrations en moyenne annuelle sont plutôt à l’augmentation, surtout en ville. Et, alors que les valeurs les plus élevées (correspondant aux pics constatés pendant les épisodes estivaux) indiquent bien une baisse, celle-ci demeure limitée en regard de la baisse des émissions de précurseurs. L’ozone est un polluant exclusivement secondaire, c’est-à-dire formé à partir de précurseurs émis par les activités humaines. Sa formation est conditionnée par l’occurrence de conditions météorologique favorables. Les mécanismes photochimiques sous-jacents sont complexes et peuvent, en fonction des situations, conduire soit à la formation soit à la destruction d’ozone. Cette note présente différents éléments relatifs à l’évolution de l’ozone en réponse aux baisses d’émission de précurseurs. Dans une première partie une synthèse des tendances d’ozone en France et en Europe depuis une vingtaine d’années permet de souligner que si les concentrations augmentent en moyenne annuelle (surtout en ville), les pics ont été réduits. Cette réduction en termes d’intensité (de l’ordre de 2.5% entre 2005 et 2019 sur la France) est néanmoins assez faible en regard de la baisse des émissions de précurseurs (40% et 50% pour les émissions de COV et de NOx, respectivement). La deuxième partie est consacrée à l’évaluation prospective des réductions d’émission. En comparant la situation actuelle à l’horizon 2030, on confirme que les moyennes annuelles d’ozone risquent de continuer à augmenter, surtout sur la partie Nord de la France et ses grandes agglomérations. A l’inverse les pics devraient bien être réduits. Les études de cas consacrées aux épisodes ponctuels ayant eu lieu en 2019 et 2022 permettent d’illustrer la très forte variabilité de la réponse aux réductions d’émissions qui peuvent passer d’une augmentation à une baisse d’un jour à l’autre pour une ville donnée. Néanmoins, comme pour les projections de long terme, on souligne que le risque d’augmentation en réponse à une baisse de précurseur est limité aux régions les moins touchées par les pics ou les jours où ces pics sont moins intenses. Il n’en demeure pas moins que ce risque est réel et qu’il faut s’interroger sur les impacts potentiels de ces hausses des concentrations d’ozone en moyenne annuelle dans les zones densément peuplées, même si les réductions de précurseurs ont par ailleurs des effets bénéfiques pour l’atténuation des pics lors des épisodes. -*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-**-*-*--*-*-*-*-*--*-*-*-*-*-*--*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*--*-*-*--*-*-*-*-*-*-*---*-**- Ozone air pollution : background elements on long term trends, intense episodes and efficiency of mitigation measures Air quality has notably improved in France over the past 20 years as far as particulate matter and nitrogen oxides are concerned. It is not quite the case for ozone where annual mean levels are increasing, and if decreases are noted for peak concentrations, those are not in line with the magnitude of reduction of ozone precursors. The present report reviews the recent findings related to ozone temporal trends in the past twenty years in France and in Europe and put these results in perspective with reported emission changes over that period. We also discuss the projected impact of emission reduction strategies, either for long term indicators, or for short term episodes. We highlight the potentially negative impact of emission reductions with projected increases of annual mean ozone in areas and for days where ozone is low. On the contrary, emission reductions are expected to efficiently reduce peak concentrations. We also note a very strong volatility while the sign of the response can change from one day to the next for a given location  

L’intérêt croissant porté désormais à la qualité de l’air intérieur (QAI) débouche sur un nombre de plus en plus important d’études, de projets de recherche et en conséquence de publications, tant en France que dans les autres pays européens. Par ailleurs, de nombreux fabricants mettent au point des appareils de mesure adaptés aux paramètres et contraintes propres aux environnements clos (bruit et encombrement notamment). La veille scientifique et métrologique présentée dans ce rapport permet de suivre au fil des ans l’évolution des études et des techniques. Veille scientifique Depuis 2007, les pouvoirs publics ont lancé de nombreuses actions visant à mieux connaitre la composition de l’air intérieur aussi bien dans les lieux recevant du public (campagne de mesure dans les écoles et crèches) que dans le milieu résidentiel (plan radon, les habitations à proximité des pressings…). Le ministère en charge de l’écologie travaille également à appliquer les actions cibles « air intérieur » issues du Grenelle de l’environnement et du Plan Santé-Environnement II (PNSE II). Le présent rapport liste également les nombreuses actions entreprises par les instituts et agences françaises afin de soutenir les mesures du Grenelle et du PNSE II. Depuis 2007, l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur (OQAI) a continué de travailler sur les données recueillies lors de la campagne logement afin de comprendre et d’évaluer les disparités entre les logements en termes de niveaux de pollution de l’air intérieur. Le champ des environnements à étudier s’est élargi aux bureaux avec une campagne pilote de mesure en 2009. L’Agence Française de Sécurité Sanitaire de l’Environnement et du Travail (AFSSET) dans le cadre d’un groupe de travail sur les valeurs guides l’air intérieur a publié 5 nouvelles valeurs guides concernant le monoxyde de carbone, le formaldéhyde, le benzène, le naphtalène et le trichloroéthylène. Un nouveau groupe de travail débutant ses travaux en 2010 doivent poursuivre la publication de valeurs guides en suivant une liste de substances identifiées comme prioritaires. En 2009, l’AFSSET a également publié un rapport de mise à jour pour le protocole de mesure des émissions des produits de construction et de décoration. En s’appuyant sur les travaux de l’AFSSET, le Haut Conseil de Santé Publique (HCSP) émet des avis sur des valeurs de gestion à suivre par les responsables des établissements recevant du public afin de les guider dans les actions à entreprendre en cas de dépassement de certains seuil dans les espaces clos. Entre 2007 et 2009, l’INERIS a publié plusieurs rapport ayant trait à l’impact sur la qualité de l’air intérieur de certaines activités comme les pressings « à sec » en centre urbain, les stations-service au pied des immeubles ou encore le chauffage au bois en milieu résidentiel. En 2009, l’INERIS et le CSTB ont signé une convention permettant la mise en place d’une cellule de gestion des crises « air intérieur » ayant pour vocation de répondre aux appels des établissements publics et de les guider dans les démarches à mettre en place en cas de crise. Les AASQA ont également menées de nombreuses campagnes de mesure de la qualité de l’air intérieur, seules certaines études sont présentées dans ce rapport. Un focus a été rédigé sur les actions menées dans les transports en commun (train, métro, bus…). Dans ce rapport, il est également fait mention des normes publiées en lien avec l’air intérieur : méthodologie de mesure et d’échantillonnage, surveillance des appareils au gaz dans les bâtiments ou encore les bilans énergétiques. Enfin, les résumés de plusieurs conférences internationales (Indoor Air 2008, Healthy Buildings 2009 et 5th Warwick Healthy Housing) sont reportés ainsi que le résumé du rapport de l’INERIS sur la mise à jour pour l’OQAI des études étrangères menées sur l’air intérieur dans les logements, les bureaux ou les lieux recevant des enfants. Veille scientifique Concernant ce volet, seuls les appareils destinés, en première intention, à des mesures en air intérieur, hors lieux à pollution spécifique (hygiène professionnelle), ont été recensés ; les exigences en termes de limite de détection étant sensiblement différentes. N'ont également été recensés que ceux qui se sont avérés les plus pertinents par rapport aux critères jugés importants, lors de l'enquête menée en 2008 sur l'évaluation des performances métrologiques des appareils de mesure spécifiques de l’air intérieur, dans le choix d'un appareil de suivi de la qualité de l'air intérieur [INERIS-DRC-08-94300-15173A] : faible bruit, possibilité de suivi sur plusieurs heures et de laisser l'appareil sur site, précision ( Pour chaque appareil, l'ensemble de ses caractéristiques techniques (limite de détection, de quantification, poids, type d'alimentation, possibilité de stockage des données, etc.) ainsi que son prix sont renseignés, dans la mesure des informations disponibles. Au bilan, huit appareils ont été recensés pour une mise sur le marché en 2009. Parmi eux, cinq sont effectivement de nouveaux instruments : il s'agit des analyseurs développés par 2B Technologies, dédiés à la mesure de l'ozone (modèle 202) et des oxydes d'azote (combinaison des modèles 400 et 401), de l'analyseur personnel de fumées noires (MicroAeth AE51) développé par MAGEE Scientific ainsi que des modèles EMV-3 et EMV-4 développés par Quest Technologies, dédiés à la mesure des particules et de certains gaz spécifiques. En complément de ces nouveaux instruments, trois autres appareils ont été commercialisés en 2009 sous une nouvelle version, intégrant des améliorations aux dispositifs existants. Il s'agit : des capteurs électrochimiques (O3 et NO2) Observ'Air développés par Cairpol, avec la mise en place d'un filtre pour limiter les phénomènes d'interférence ; du formaldemeter htV-m développé par PPM technology, dédié à la détection du formaldéhyde et qui intègre à présent un système d'enregistrement des données ; du préleveur SyPAC développé par TERA Environnement, sous sa version II. Ce nouveau modèle intègre de nombreuses améliorations (logiciel, performance des pompes, sonde de température intégrée, sorties numériques, …) Afin de pouvoir garder l'historique des appareils recensés au fil des ans (commercialisation toujours effective, prix à jour, nouveaux appareils) et de rendre cette veille plus interactive, il est envisagé, en 2010, de compiler les tableaux de synthèse réalisés les années précédentes et que cette synthèse soit accessible sur le site internet du LCSQA.

Le prélèvement et l’analyse de substances phytosanitaires dans le milieu atmosphérique font l’objet de sous-traitance analytique des échantillons recueillis à des laboratoires d’analyse indépendants respectant les modalités décrites dans la norme NF X 43 059. Etant donné la diversité et l’évolution constante des substances recherchées, un essai d’intercomparaison analytique a été organisé par le LCSQA/INERIS. Cette intercomparaison fait partie des actions soutenues par Ecophyto. Son financement a été assuré par le MEEM (programme LCSQA) et l’ONEMA (plan Ecophyto). Sept laboratoires ont répondu favorablement à l’appel à participation. Les 27 substances à analyser ont été sélectionnées à partir du croisement de la liste socle d’Ecophyto et des substances recherchées actuellement par une majorité d’AASQA. Les matériaux d’essai destinés aux laboratoires ont été conditionnés et dopés par l’INERIS. Ils comprenaient 3 matrices : ¨       Matrice PUF propre ¨       Matrice PUF chargé en polluants atmosphériques ¨       Matrice PUF/résine XAD2 propre. Ainsi que les séries suivantes : ¨       Série C0 : blancs. ¨       Série C1 : dopage de l’ensemble des substances sur mousses propres à une concentration basse (inférieure au µg/substance en moyenne). ¨       Série C2 : dopage de l’ensemble des substances sur mousses contaminées à une concentration haute (de l’ordre du µg/substance en moyenne). ¨       Série C3 : dopage de la moitié des substances sur mousses propres à une concentration basse (inférieure au µg/substance en moyenne). ¨       Série C4 : dopage de la moitié des substances sur mousses contaminées à une concentration haute (de l’ordre du µg/substance en moyenne). ¨       Série C5 : dopage de l’ensemble des substances sur résine XAD2 à une concentration haute (de l’ordre du µg/substance en moyenne et du mg pour le folpel). Cet exercice a permis de mettre en évidence l’état de l’art au niveau du traitement analytique des échantillons de pesticides dans l’air ambiant. Il repose sur un faible nombre de participants mais qui disposent tous d’équipements analytiques similaires. La forte disparité observée dans les résultats nous interpelle dans la mesure où elle conduit à un risque élevé d’ « effet laboratoire » ou de distorsion lors de la communication des résultats selon le laboratoire en charge des échantillons. On notera toutefois que quelques laboratoires se détachent des autres par leurs meilleurs résultats. Il appartient donc aux autres laboratoires de tirer les enseignements de cet exercice et d ‘améliorer leurs pratiques.

Ce rapport présente les performances des prévisions nationales opérées dans le cadre de la plateforme Prev’Air (www.prevair.org). L’objectif est de montrer en toute transparence des éléments d’appréciation de la qualité de la production Prev’air. Ce rapport traite successivement de l’évaluation des prévisions des concentrations des quatre polluants O3, NO2, PM10 et PM2.5, fournis quotidiennement par le système Prev’Air, du jour courant J jusqu’au J+3. L’estimation du comportement des outils est réalisée grâce à des indicateurs statistiques qui permettent de comparer les résultats de modélisation avec les observations validées de la base de données nationale GEOD’air, elle-même alimentée par les AASQA (associations de surveillance de la qualité de l’air) et développée par le LCSQA. Une attention particulière est portée à l’évaluation des performances de Prev’Air concernant la détection des seuils réglementaires. Cet exercice a pour objectif d’estimer l’aptitude des modèles à prévoir spécifiquement les épisodes de pollution. L’ozone est évalué sur les mois de l’été 2020 (avril à septembre). Les autres polluants (PM10, PM2.5, NO2) sont évalués sur l’ensemble de l’année 2020. L’année 2020 a été marquée par la crise Covid-19 et par les confinements que celle-ci a entraînés au sein des pays de l’Europe, perturbant ainsi les activités humaines habituelles et les émissions de polluants associées. Le système Prev’Air a cependant continué de produire des prévisions sur la base de ses émissions standard, donc sans modulation vis-à-vis de ces perturbations. Notons toutefois que le système Prev’Air bénéficie d’une approche de correction automatique statistique et géostatistique qui repose sur les observations en temps réel, permettant ainsi de prendre en compte indirectement l’effet des confinements. Une prévision opérationnelle complémentaire a été produite à partir de mars 2020, intégrant une estimation de baisse des émissions liée aux mesures de lutte contre la pandémie Covid[1], mais elle ne fait pas l’objet d’une évaluation dans le cadre de ce rapport. Peu d’épisodes persistants d’ampleur nationale ont été relevés sur les périodes étudiées : un pour l’ozone, du 6 au 12 août, et trois pour les PM10, du 21 au 26 janvier (avec dépassement du seuil d’alerte), du 27 au 28 mars, et du 22 au 27 novembre. L’évaluation de ces épisodes est effectuée à la fois sur les prévisions brutes de Prev’Air et sur les calculs de l’adaptation statistique, qui visent à corriger les biais systématiques du modèle brut par un processus d’apprentissage historique. Les gains obtenus par le modèle statistique résident dans sa capacité à corriger les biais de représentativité du modèle brut. Cette prévision corrigée statistiquement sert généralement de référence à l’expertise de l’équipe Prev’air pour la communication en cas d’épisode de pollution de l’air, et sert également de base aux calculs du module AMU, qui vérifie les critères de l’arrêté mesure d’urgence[2]. Les prévisions Prev’Air pour les DROM des caraïbes ont également été évaluées et montrent des performances satisfaisantes. Dans l’ensemble, le comportement de Prev’Air est satisfaisant avec une bonne aptitude à respecter les objectifs de qualité définis dans le référentiel technique national[3] qui a établi ces valeurs cibles pour les différents scores ainsi que le contenu à faire figurer dans les rapports annuels d’évaluation des plateformes de prévisions constituant le dispositif national de surveillance de la qualité de l’air. Les prévisions avec adaptation statistique disponibles sur la métropole respectent les objectifs de performance et ont permis la plupart du temps d’anticiper l’occurrence des épisodes de pollution et d’identifier les principales zones affectées. Les prévisions brutes rencontrent plus de difficultés à satisfaire les objectifs de qualité notamment dans les DROM. La composition des PM1 prévue par Prev’air a été évaluée pour la première fois avec l’aide des données CARA[4].  L’ammonium, les nitrates et les sulfates sont relativement bien prévus par le modèle CHIMERE. La partie organique est fortement sous-estimée. Quant au chlore, une nette amélioration devrait être constatée à partir de fin 2021 avec la mise en place de la nouvelle version de CHIMERE (v2020)   Performances of Prev’air in 2019   This report presents the performance of the national forecasts carried out within the Prev'Air platform (www.prevair.org). The objective is to assess the quality of Prev'air production. This report deals successively with the evaluation of the O3, NO2, PM10 and PM2.5 concentrations forecasts, daily provided by the Prev'Air system, from day D to D+3. The behavior of this system is estimated using conventional statistical indicators, which allow the modelling results to be compared with validated observations from the national GEOD'air database, itself fed by the AASQA (air quality monitoring associations) and developed by the LCSQA. Particular attention is paid to the evaluation of Prev'Air's forecasts regarding the detection of regulatory thresholds. The objective of this exercise is to estimate the capacity of the models to specifically anticipate pollution episodes. Ozone is evaluated over the summer months of 2020 (April to September). The other pollutants (PM10, PM2.5, NO2) are assessed over the whole year 2020. The year 2020 was affected by the Covid-19 crisis and by the lockdowns that occurred in European countries, thus disrupting the usual human activities and associated emissions of pollutants. However, the Prev'Air system continued to produce forecasts based on its standard emissions, without modulation regarding these disturbances. However, it should be noted that the Prev’Air system benefits from an automatic statistical and geostatistical correction approach based on real-time observations, thus making it possible to indirectly consider the effect of confinements. An additional operational forecast was produced starting from March 2020, implementing an estimation of the reduction in emissions due to measures taken against the Covid pandemic[1], but its assessment is not included in this report. Few persistent episodes of national scope were noted over the studied periods: one for ozone, from August 6 to 12, and three for PM10, from January 21 to 26 (with exceedances of the alert threshold), from March 27 to 28, and from November 22 to 27. The evaluation of these episodes is carried out both on Prev'Air's raw forecasts and on the statistical adaptation of the Chimere which aims at correcting the systematic biases of the raw model through a historical learning process. The gains obtained by the statistical model lie in its ability to correct the representativeness bias of the raw model. This statistically corrected forecast generally serves as a reference to the expertise of the Prev'air team for communication in the event of an air pollution episode. It is also a base for the calculations of the AMU module, which checks the criteria of the emergency measure decree[2]. The Prev'air forecasts for the Caribbean DROMs have been assessed as well and show satisfactory performances. On the whole, the performance of Prev'Air is satisfactory with a good ability to meet the quality objectives defined in the national technical reference document[3] which established these target values for the different scores as well as the content to be included in the annual evaluation reports of the forecasting platforms involved in the national air quality monitoring system. The forecasts with statistical adaptation match the performance objectives and have mostly allowed to anticipate the occurrence of pollution episodes and to identify the main affected areas. Raw forecasts are less satisfactory to comply with the quality objective, particularly in the DROM. The composition of PM1 predicted by Prev’air was assessed for the first-time using CARA[4] data. Ammonium, nitrates and sulphates are predicted relatively well by the CHIMERE model. The organic part is greatly underestimated. Concerning chlorine, an improvement should be noted from the end of 2021 with the implementation of the new version of CHIMERE (v2020).       [1]https://www.ineris.fr/fr/ineris/actualites/confinement-environnement-no… [2] Arrêté du 7 avril 2016 relatif au déclenchement des procédures préfectorales en cas d'épisodes de pollution de l'air ambiant [3] https://www.lcsqa.org/fr/referentiel-technique-national [4] Favez et al. (Atmosphere, 2021) CARA program   .

Après une première partie retraçant les faits marquants sur la période 2020-2021, le rapport d'activité présente l'ensemble des démarches mises en œuvre et les actions réalisées pour assurer la coordination du dispositif français de surveillance de la qualité de l'air selon les quatre principales orientations décrites dans le contrat de performance 2016-2021 signé avec le ministère de la transition écologique : Assurer la qualité des données de l’observatoire et les adéquations avec les exigences européennes et les besoins de surveillance Assurer la centralisation au niveau national, l’exploitation et la mise à disposition des données produites par le dispositif de surveillance Améliorer les connaissances scientifiques et techniques du dispositif pour accompagner la mise en œuvre des plans d’action et anticiper les enjeux futurs du dispositif Assurer la coordination, l’animation et le suivi du dispositif national de surveillance Le rapport s'achève sur la présentation de l'organisation du LCSQA ainsi que des principaux chiffres clés, des indicateurs et jalons prioritaires. Notons que 2021 constitue une étape finale dans la réalisation des objectifs fixés dans le contrat de performance du LCSQA 2016-2021 et dont le bilan est positif au regard des indicateurs retenus. Le LCSQA a pu maintenir sa capacité d’expertise scientifique et technique tout en respectant les obligations définies dans la réglementation, comme la réalisation des audits techniques des AASQA et le maintien et la mise à jour du Référentiel Technique National en produisant des notes stratégiques et des guides méthodologiques. Parmi les principaux sujets traités par le LCSQA en 2020-2021, on peut retenir : En collaboration avec le BQA et les AASQA, l'élaboration d'une stratégie harmonisée de surveillance de la concentration totale en nombre des particules (ultra)fines et la définition d'une stratégie de suivi pérenne des pesticides dans l’air. L’ensemble des travaux du LCSQA concernant les polluants d’intérêt national et émergents (Particules Ultra Fines, potentiel oxydant des particules, 1,3-butadiène, NH3, H2S, pesticides) est décrit dans un dossier technique dédié (publié prochainement) ; La poursuite des travaux sur les systèmes capteurs pour la surveillance de la qualité de l’air avec notamment leur couplage avec des drones et la mise à disposition d’algorithmes « open-source » pour réaliser des cartographies à partir de systèmes capteurs mobiles (SESAM) ; L’ouverture et la valorisation auprès du public des données de qualité de l’air avec la mise en service, en septembre 2021, du nouveau site Geod’air, système national de gestion des données de qualité de l’air ; la poursuite de la collaboration avec le Gouvernement de la Nouvelle Calédonie qui s’est traduite par la fourniture à la Direction de l'Industrie, des Mines et de l'Energie de la Nouvelle-Calédonie de plusieurs guides méthodologiques et notes techniques, en lien avec la publication en janvier 2021 de l'arrêté relatif à l'amélioration de la qualité de l'air. L'accompagnement de Scal’Air (organisme de surveillance de la qualité de l’air en Nouvelle-Calédonie) s'est traduit par la finalisation de la comparaison interlaboratoire concernant la mesure automatique des particules (PM10 et PM2.5), et l’appui technique pour la mise en œuvre de la modélisation à Nouméa.

Le plan national de réduction des émissions de polluants atmosphériques (PREPA) 2017-2021 prévoit d’évaluer et de réduire la présence des produits phytopharmaceutiques dans l’atmosphère. Dans ce contexte, la modélisation peut être un outil d’aide à la décision pour cartographier les concentrations atmosphériques des pesticides et ainsi évaluer l’exposition de la population. L’étude de la qualité de l’air passe depuis plusieurs années par le développement et l’exploitation d’outils de modélisation de la pollution atmosphérique couvrant les échelles locales, régionale et mondiale. Les modèles ainsi développés peuvent être adaptés et appliqués à la dispersion des pesticides dans l’atmosphère. Deux types de modèles peuvent être utilisés pour déterminer les concentrations dans l’air de pesticides : Les modèles de dispersion à l’échelle locale peuvent être utilisés pour déterminer l’exposition des riverains. Les modèles actuels présentent cependant des limitations dans la représentation des processus physiques intervenant dans le transport atmosphérique des pesticides. Les modèles de chimie-transport, comme le modèle CHIMERE dont une version pesticide a été récemment développée et prenant en compte l’influence des processus physico-chimiques (dégradation, partage gaz-particule, déposition) sur les concentrations, néanmoins à une résolution en général plus grossière que les modèles locaux. L’une des principales difficultés réside en l’estimation des émissions de pesticides qui exige de coupler des données spatiotemporelles d’application de pesticides à un modèle de volatilisation des pesticides depuis le sol et le couvert végétal. La distribution spatiale d’application des pesticides peut être estimée avec les données de la BNVD-S (la Banque Nationale des Ventes de produits phytopharmaceutiques par les Distributeurs agréés spatialisée). La distribution temporelle peut être obtenue à partir d’enquêtes. Du fait de l’incertitude sur certains paramètres utilisés dans les modèles de volatilisation, il peut être nécessaire de calibrer les modèles à partir de données expérimentales.   Air pollution models of pesticides in the atmosphere The 2017-2021 French National Plan for the Reduction of Air Pollutant Emissions (PREPA) expressed the need for assessing and reducing the presence of pesticides in the atmosphere. Air pollution models covering local, regional and global scales could be applied to the dispersion of pesticides in the atmosphere and thus assess population exposure. Two types of models can be used to determine air concentrations of pesticides: Local scale dispersion models can be used to determine the exposure of local residents. However, these models have limitations in the representation of the physical processes involved in the atmospheric transport of pesticides.  Regional chemistry-transport models, in particular the pesticide version of the CHIMERE model have been recently developed to take into account the influence of physicochemical processes (degradation, gas-particle partitioning, deposition) on concentrations, although at a generally lower spatial resolution. One of the main difficulties lies in the estimation of pesticide emissions, which requires coupling a model of pesticide volatilization from soil and canopy to spatiotemporal data of pesticide application. The spatial distribution of pesticides can be estimated with data from BNVD-S (the National Bank of Sales of Plant Protection Products by Spatialized Authorized Distributors). The temporal distribution can be obtained from surveys. Due to the uncertainty of some parameters used in the volatilization models, it may be necessary to calibrate the models with experimental data.