Abstract FR:

L'integration des systemes d'equations differentielles ordinaires de la chimie atmospherique pose un probleme considerable aux modelisateurs. Les constantes de temps des especes chimiques etant tres differentes les unes des autres, ces systemes differentiels sont tres raides, ce qui implique pour leur resolution de fortes contraintes en cout-calcul, en particulier dans les modeles 3d couplant physique et chimie de l'atmosphere. Diverses procedures d'integration ont ete proposees pour resoudre efficacement (cout-calcul minimal et precision suffisante) de tels systemes. Ici, notre demarche generale vise a explorer systematiquement et de maniere aussi exhaustive que possible ces procedures en vue de faire ressortir les plus efficientes du point de vue de leur application en chimie atmospherique. La premiere partie est consacree a une presentation generale succincte des modeles chimiques. Un modele d'aerosols est tout d'abord developpe, qui traite du caractere interne/externe de leur melange. Puis une etude preliminaire de l'interaction nuage/aerosols est effectuee a l'aide d'un modele d'aerosols couplant physico-chimie des aerosols et chimie en phase gazeuse. Enfin, des tests sont effectues sur un module extensif representatif de la chimie gazeuse tropospherique. Dans la deuxieme partie, nous decrivons du point de vue mathematique les caracteristiques des systemes differentiels raides, les contraintes necessaires a imposer a leur resolution numerique. Il est procede a un recensement des methodes numeriques disponibles, classiques et hybrides. On passe ensuite dans la troisieme partie a une confrontation de ces differentes techniques d'integration quant a leur precision et leur cout-calcul, sur differents systemes chimiques, de raideur et de dimensions variables.