On a montré au cours de ces 30 dernières années l'impact considérable de l'activité anthropique sur l'état de l'atmosphère aussi bien au plan planétaire (effet de serre, couche d'ozone) qu'au plan local (pollution acide et photo-oxydante, dépôts). Il en résulte en milieu urbain des problèmes de santé publique et de conservation du patrimoine et en milieu péri-urbain et rural des dommages sur la végétation et une dégradation de la visibilité. Les processus impliqués dans ces problèmes de pollution sont hautement non-linéaires et la modélisation couplée chimie-transport est une étape indispensable dans la compréhension des relations de cause à effet.
Il existe actuellement en France et en Europe un effort important de développement de modèles méso-échelle de chimie-transport qui, pour certains, intègrent la composante aérosol.
D'autre part les premières simulations réalisées à l'échelle régionale confirment l'importance de la contribution de grande échelle sur les concentrations observées à l'échelle locale en particulier pour l'ozone qui dépend de plus d'espèces réservoir susceptibles d'être transportées sur de longues distances. Il existe maintenant à l'intérieur de la communauté scientifique un large consensus pour penser que le problème des niveaux élevés d'ozone en milieu urbain ne peut se traiter sans connaître les contributions respectives du local et du régional.
L'objectif prioritaire du programme ESCOMPTE est l'établissement d'une base de données tridimensionnelle très détaillée des émissions de polluants primaires ainsi que la composition et la dynamique de l'atmosphère lors d'épisodes de pollution atmosphérique. Elle est destinée d'une part à servir de référence pour la validation des modèles de pollution urbaine et péri-urbaine et d'autre part à participer à l'évolution de ces modèles en prenant en compte des mécanismes qui intègrent photo-oxydants et particules et leur interaction et qui nécessitent une documentation expérimentale ad hoc incluant non seulement les mesures des composés gazeux et des radicaux, mais aussi la mesure des caractéristiques physiques et la composition chimique des aérosols dans les phases organique et inorganique.
On espère ainsi apporter des éléments de réponse aux questions suivantes :
- quel est le rôle respectif des différents mécanismes dynamiques et chimiques sur l'apparition des épisodes de pollution ?
- comment prendre en compte les émissions urbaines dans les modèles régionaux ou globaux ?
- peut-on développer une prévision opérationnelle des épisodes de pollution ?
- quelle stratégie faut-il développer pour réduire les concentrations de photo-oxydants et de particules ?
Dans tout modèle chimie-transport, les concentrations dépendent de trois modules principaux : dynamique, chimie, émissions. Le plan d'expérience doit donc permettre l'acquisition des données propres à contraindre les modules sur chacun de ces points dans une échelle d'espace cohérente avec les objectifs.
Cependant le projet reste ouvert à d'autres objectifs scientifiques aussi bien en matière de chimie que de dynamique de la couche limite. Ces objectifs sont déterminés par les scientifiques des divers domaines spécifiques, ce qui constitue leur motivation pour leur participation au projet, tout en se mettant au service de l'objectif principal.