1. Overview of the French Operational Network for In Situ Observation of PM Chemical Composition and Sources in Urban Environments (CARA Program)
- Author
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Joel Savarino, Jean-Eudes Petit, Gilles Levigoureux, Shouwen Zhang, Sabrina Pontet, Laurent Y. Alleman, Florie Chevrier, Carole Boullanger, Raphaële Falhun, Gaëlle Uzu, Jean-Luc Besombes, Nicolas Bonnaire, Samuël Weber, Deepchandra Srivastava, Abdoulaye Samaké, Dalia Salameh, Arnaud Papin, Valérie Gros, Véronique Riffault, Yunjiang Zhang, Anais Detournay, Caroline Marchand, Alexandre Albinet, Nicolas Marchand, Marta Dominik-Sègue, Céline Garbin, Mélodie Chatain, Eva Leoz-Garziandia, Véronique Ghersi, Sébastien Conil, Jérôme Rangognio, Tanguy Amodeo, Guillaume Grignion, Robin Aujay-Plouzeau, Jean-Luc Jaffrezo, Benjamin Chazeau, Olivier Favez, Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), LCSQA - Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air, Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Atmosphérique Expérimentale (CAE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Lille Douai), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Centre for Energy and Environment (CERI EE - IMT Nord Europe), Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai (IMT Nord Europe), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire Chimie de l'environnement (LCE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AtmoSud, Madininair, Atmo Grand Est, Atmo Nouvelle-Aquitaine, Atmo Bourgogne Franche-Comté (ATMO BFC), Atmo Normandie, Air Breizh, Gwad'air, AIRPARIF - Surveillance de la qualité de l'air en Île-de-France, Qualitair Corse, Air Pays de la Loire, ATMO Auvergne-Rhône-Alpes (ATMO-AURA), LIG'AIR- Surveillance de la Qualité de l'Air en Région Centre, ATMO Hauts de France [Lille], Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (EDYTEM), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire Pérenne de l'Environnement, Agence Nationale pour la Gestion des Déchets Radioactifs (ANDRA), French Ministry of Environment, ADEME, CNRS, CEA, ACTRIS-France (CLAP national observation service), ANDRA, ENS Paris, CARA program (LCSQA), CPER CLIMIBIO, SOURCES project (1462C0064), DECOMBIO project (1362C0028), PM-DRIVE project (1162C0002), CAMERA project (1062c0008), INACS project (1262c0011), QAMECS project (1262c0011), ANR-11-LABX-0005,Cappa,Physiques et Chimie de l'Environnement Atmosphérique(2011), ANR-10-LABX-0056,OSUG@2020,Innovative strategies for observing and modelling natural systems(2010), European Project: 262254,EC:FP7:INFRA,FP7-INFRASTRUCTURES-2010-1,ACTRIS(2011), European Project: 654109,H2020,H2020-INFRAIA-2014-2015,ACTRIS-2(2015), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Centre for Energy and Environment (CERI EE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Atmo Bourgogne Franche-Comté, Environnements, Dynamiques et Territoires de la Montagne (EDYTEM), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])
- Subjects
In situ ,Atmospheric Science ,source ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,[SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes ,Aerosol chemical composition ,lcsh:QC851-999 ,010501 environmental sciences ,Environmental Science (miscellaneous) ,Mineral dust ,Reference laboratory ,01 natural sciences ,7. Clean energy ,apportionment ,Apportionment ,11. Sustainability ,Air quality index ,Chemical composition ,0105 earth and related environmental sciences ,[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere ,aerosol chemical composition ,business.industry ,Environmental resource management ,Quality control ,source apportionment ,Particulates ,atmospheric_science ,Aerosol ,monitoring strategies ,13. Climate action ,urban air quality ,Environmental chemistry ,Environmental science ,lcsh:Meteorology. Climatology ,France ,business ,Quality assurance - Abstract
The CARA program has been developed since 2008 by the French reference laboratory for air quality monitoring (LCSQA) and the regional monitoring networks to gain a better knowledge at the national level on the particulate matter (PM) chemistry and its diverse origins in urban environments. It results of strong collaborations with international-level academic partners, allowing to bring state-of-the-art, straightforward and robust results and methodologies within operational air quality stakeholders (and subsequently, decision makers). Here, we illustrate some of the main outputs obtained over the last decade thanks to this program, regarding methodological aspects (both in terms of measurement techniques and data treatment procedures) as well as acquired knowledge on the predominant PM sources. Offline and online methods are used following well-suited quality assurance and quality control procedures, notably including inter-laboratory comparison exercises. Source apportionment studies are conducted using various receptor modeling approaches. Overall, the results presented herewith underline the major influences of residential wood burning (during the cold period) and road transport emissions (exhaust and non-exhaust ones, all along the year), as well as substantial contributions of mineral dust and primary biogenic particles (mostly during the warm period). Long-range transport phenomena, e.g., advection of secondary inorganic aerosols from the European continental sector and of Saharan dust into the French West Indies, are also discussed in this paper. Finally, we briefly address the use of stable isotope measurements (δ15N) and of various organic molecular markers for a better understanding of the origins of ammonium and of the different organic aerosol fractions, respectively.
- Published
- 2021
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