Thèse de Yuliia Yukhymchuk

Soutenance de thèse de Yuliia Yukhymchuk - laboratoire LOA

Caractéristiques et dynamique des aérosols atmosphériques, leur impact sur le bilan énergétique de l'atmosphère terrestre et la qualité de l'air au-dessus de l’Ukraine

Résumé :

L'atmosphère au-dessus de Kyiv, en Ukraine, est influencée par diverses sources d'aérosols, provenant à la fois des émissions urbaines et du transport longue distance. Ce dernier processus entraîne souvent une augmentation de la quantité de particules aérosol, contribuant à la formation de smogs sévères et à une réduction de la visibilité. De plus, des concentrations élevées d'aérosols ont une influence néfaste sur la santé humaine, notamment parmi les groupes de population vulnérables et les individus souffrant de troubles respiratoires ou d'allergies. Par conséquent, surveiller de telles situations est crucial à la fois pour l'investigation scientifique des particules d'aérosol et pour informer le public sur les dangers potentiels liés à la qualité de l'air.
En septembre 2015, d'importants incendies de tourbières dans le nord ont provoqué un smog sévère à Kyiv, entraînant un état d'urgence. Pour l'analyse de ces événements, des données du réseau de photomètres solaires AERONET de Kyiv et des observations lidar ont été utilisées. Une campagne de terrain organisée à Kyiv et embarquant un lidar a été soutenue par le Laboratoire d'Optique Atmosphérique de l'Université de Lille. En utilisant ces données et les trajectographie des masses d’air fournie par HYSPLIT, l'évolution des particules issues de la combustion de biomasse et leur influence par le déplacement des masses d'air ont été explorées. De plus, un événement similaire s'est produit au printemps 2020, mais impliquait la combustion d'un type différent de végétation. L'analyse s’est ici encore appuyée sur les données d'AERONET de Kyiv et de HYSPLIT, ainsi que des mesures sur les concentrations de PM2.5 et l'Indice de Qualité de l'Air provenant des observations du réseau AirVisual.
Au-delà de l’étude d’évènements aérosols intenses, le réseau AERONET mène des observations à Kyiv depuis 2008. Les données sur l’épaisseur optique en aérosols, l'exposant d'Ångström et le forçage radiatif ont été utilisées pour décrire l'évolution sur la période 2008-2023 de ces paramètres au-dessus de Kyiv. Pour analyser ces caractéristiques, ainsi que l'évolution d'autres composants atmosphériques comme le black Carbon (BC), les PM2.5, le SO2, et le SO4, la réanalyse MERRA-2 a été appliquée sur l'ensemble du territoire de l'Ukraine. De plus, la modélisation MERRA-2 a été utilisée pour évaluer l'impact de l'invasion russe à grande échelle sur le territoire ukrainien. Les observations d'AERONET ont indiqué des altérations dans les propriétés optiques des aérosols tout au long de l'année 2022, et l'analyse de la composition de l’aérosols dérivée de GRASP-CHEM indique une évolution significative de cette composition.

Mots Clés : aérosols,qualité de l'air,PM2.5,impact de la guerre sur les composants atmosphérique,forçage radiatif