Etude expérimentale et numérique de l'influence des processus de <br />transport depuis la couche-limite sur la variabilité et le bilan d'ozone <br />troposphérique.

Closing the tropospheric ozone budget requires a better understanding of the role of transport processes from the major reservoirs: the planetary boundary layer and the stratosphere. Case studies lead to the identification of mechanisms involved as well as their efficiency. However, their global impact on the budget must be addressed on a climatological basis. The defense is thus divided in two parts.First, we present case studies based on ozone LIDAR measurements performed during the ESCOMPTE campaign. This work consists in a data analysis investigation by means of a hybrid - lagrangian study involving: global meteorological analyses, lagrangian particle dispersion computation, and mesoscale, chemistry - transport, and lagrangian photochemistry modeling. Our aim is to document the amount of observed ozone variability related to transport processes and, when appropriate, to infer the role of tropospheric photochemical production.Second, we propose a climatological analysis of the respective impact of transport from the boundary-layer and from the tropopause region on the tropospheric ozone budget. A multivariate analysis is presented and compared to a trajectography approach. Once validated, this algorithm is applied to the whole database of ozone profiles collected above Europe during the past 30 years in order to discuss the seasonal, geographical and temporal variability of transport processes as well as their impact on the tropospheric ozone budget. The variability of turbulent mixing and its impact on the persistence of tropospheric layers will also be discussed.La fermeture du bilan d'ozone troposphérique nécessite de mieux connaître l'importance du transport vertical depuis les principaux réservoirs: la couche limite atmosphérique et la stratosphère. Les études de cas permettent de mettre en évidence les mécanismes entrant en jeu et leur efficacité, mais leur impact sur le bilan ne peut-être évalué qu'à partir d'analyses climatologiques. L'exposé est donc divisé en deux grandes parties.La première porte sur des études de cas à partir des mesures LIDAR ozone effectuées pendant la campagne ESCOMPTE. La méthodologie repose sur une analyse des données collectées par une approche hybride lagrangienne associant des analyses météorologiques globales, et des modèles de dynamique méso-échelle, de chimie-transport et de photochimie lagrangienne. L'objectif étant d'identifier la part de la variabilité observée imputable aux processus transport et, le cas échéant, à la production photochimique d'ozone dans la troposphère.Dans une deuxième partie, nous proposons une évaluation de l'importance respective du transport depuis la couche-limite et depuis la région de la tropopause sur le bilan d'ozone troposphérique à travers une analyse climatologique. Un algorithme multivariable de classification des couches d'ozone mesurées par sondage est présenté, et comparé à une approche trajectographique. Cet algorithme est ensuite appliqué aux données collectées depuis une trentaine d'années en Europe afin d'analyser la variabilité saisonnière, géographique et interannuelle des processus de transport vertical ainsi que leur influence sur le bilan d'ozone troposphérique. La variabilité du mélange turbulent dans la troposphère et ses conséquences sur la persistance des couches sera aussi évoquée