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Le réseau canadien de spectrophotomètres Brewer (CBSN) mesure l’épaisseur totale de la couche d’ozone (que l’on appelle colonne d’ozone total) et le rayonnement ultraviolet (UV) à des emplacements de surveillance choisis au Canada. Le réseau a été créé dans le but de fournir des données à long terme sur l’ozone stratosphérique aux fins des évaluations périodiques de l’état de la couche d’ozone. Ces données servent également à valider les données satellites sur l’ozone (ozone total et UV) et à constituer des enregistrements de données à long terme sur le rayonnement UV pour les études des effets biologiques (p. ex., production de vitamine D), les prévisions de l’indice UV d’Environnement et Changement climatique Canada et l’étude des enjeux actuels et émergents, tels que les changements climatiques (stratosphère).

Le Canadian Brewer Spectrophometer Network (CBSN) est responsable de la surveillance continue de la quantité totale d’ozone de colonne et du spectre de rayonnement ultraviolet. Les données sont utilisées aux fins de l’évaluation de l’état de la couche d’ozone, la validation des données satellites et de prévision de l’indice UV d’ECCC. Les valeurs de l’indice UV proviennent des mesures du spectre du rayonnement ultraviolet. Tous les sites utilisent des spectrophotomètres Brewer pour mesurer la quantité totale d’ozone de colonne et le spectre de rayonnement ultraviolet.

Les ensembles de données sur les gaz à l’état de trace recueillis depuis 1982 par des réseaux de surveillance au sol en territoire canadien et américain comprennent les données sur les hydrocarbures non méthaniques (HCNM), l’ozone (O3) et le mercure gazeux total (MGT). Les réseaux provinciaux et fédéraux (passés et présents) canadiens et les réseaux historiques américains (pour des données non disponibles ailleurs) sont fournis. Ces ensembles de données sont associés à divers réseaux qui surveillent une variété de gaz à l’état de trace et réactifs. Au Centre expérimental de recherche sur l’atmosphère (CERA), à Egbert, en Ontario, les hydrocarbures non méthaniques (HCNM) sont mesurés et surveillés dans le cadre d’une étude en cours.

L’ozone troposphérique a été mesuré à la station de recherche d'Alert, au Nunavut (82º 28’ N, 62º 30’ O) de 31 decembre 1991 à 31 decembre 2003. Ces mesures ont été menées pour :

1. dégager une tendance à long terme de l'ozone de fond ;
2. et comprendre pourquoi l'ozone s'appauvrit en surface tous les ans de la mi-mars (juste après le lever du soleil polaire) jusqu'en juin. Les phénomènes d'appauvrissement de l'ozone ont également été mis en corrélation avec les phénomènes d'appauvrissement du mercure atmosphérique. De nombreuses études sur le terrain ont été effectuées à Alert pour découvrir la raison de ce phénomène.

L'ozone troposphérique et les paramètres météorologiques ont été mesurés au site de recherche de Sutton au cours de la période d'octobre 1986 à juin 2008. Les principaux objectifs de ces mesures étaient les suivants :

1. caractériser les niveaux d'ozone dans cette région rurale;
2. et déterminer les tendances de l'ozone à long terme, en particulier les concentrations de fond. L'ozone (O3) a été mesuré à l'aide d'un Thermo Environmental Instruments 49 commercial selon le principe de l'absorption du rayonnement ultraviolet par l'ozone. Les étalonnages ont été effectués tous les trois à quatre mois environ et ils ont été directement transmis au National Institute of Standards and Technology (NIST), à Gaithersburg, dans le Maryland aux États-Unis.

L'ozone au niveau du sol peut avoir toutes sortes d'effets sur la santé; dont la toux; l'irritation au niveau, du nez, des yeux, de la gorge; un malaise pulmonaire
l'essoufflement; et la diminution de la fonction respiratoire. Vous êtes plus sensible à l'ozone si vous avez un problème respiratoire sous-jacent.

Les mesures de l’ozone troposphérique, parfois appelées mesures « in situ », sont des mesures que l’on retrouve près du sol, c.-à-d., la couche limite qui mesure environ 1 km de haut.

Les mesures à long terme recueillies de manière constante par le Réseau canadien de surveillance de l’air et des précipitations (RCSAP) et les études faites telles que celles d’Alert (Nunavut) et du Mont Sutton (Québec) sont aussi incluses dans les ensembles de données publiées.

Au sein du RCSAP, les mesures sont effectuées toutes les minutes, et les moyennes, à des intervalles de cinq minutes. Tous les 30 jours, le réseau procède à un étalonnage à distance en utilisant un étalon secondaire traçable à un étalon primaire (norme canadienne, National Institute of Standards and Technology (NIST), à Gaithersburg, dans l'État du Maryland, aux États-Unis); toutes les mesures sont corrigées à l’étalon principal.

L’analyse régionale déterministique de qualité de l’air (ARDQA) est une analyse objective des polluants de surface qui combine de manière optimale les prévisions numériques du système de prévision régional déterministique de la qualité de l’air (SPRDQA) et les observations horaires des différents réseaux de surveillance en Amérique du Nord de manière à produire une meilleure description de la qualité de l’air à chaque heure. Les constituants chimiques incluent les gaz O3, SO2, et NO2, ainsi que les particules fines PM2.5 (diamètre de 2,5 micromètres ou moins) et les particules grossières (diamètre de 10 micromètres ou moins). La couverture géographique est le Canada et les États-Unis. Les données sont disponibles seulement au niveau de la surface, à une résolution spatiale horizontale de 10 km.

Les émissions atmosphériques issues de l'exploitation des sables bitumineux peuvent provenir de plusieurs sources, notamment des cheminées industrielles, des bassins de résidus, des transports et de la poussière émise par les activités minières. Aux termes du Plan de mise en œuvre Canada et de l’Alberta pour la surveillance visant les sables bitumineux, la surveillance de la qualité de l’air est conçue afin de déterminer les effets des émissions provenant des activités d'exploitation des sables bitumineux sur la qualité de l'air à l'échelle locale et régionale et les dépôts atmosphériques actuels et futurs. Les données pour la qualité l'air ambiant comprennent:

– Cartouches filtrantes (concentrations intégrées sur 24 heures de SO2-4, NO-3, Cl-, NH+4, Ca2+, Mg2+, Na+, K+ liés aux particules et de SO2 et HNO3 gazeux recueillies quotidiennement par le Réseau canadien d'échantillonnage des précipitations et de l'air)

• Mercure gazeux total (rapports horaires de mélange mesurés par le Réseau canadien de surveillance des précipitations et de l’air et la région des Prairies et du Nord)

• Mercure (Hg) atmosphérique différencié par espèce (concentrations moyennes sur deux heures de mercure élémentaire gazeux, de mercure gazeux réactif et de mercure sous forme de MP2,5 [mercure particulaire total]

• Ensemble complet de mesures recueillies à partir d'un aéronef (différentes résolutions temporelles) recueillies à partir de l'aéronef couvrent une région de 140,000 km2 au-dessus de la région des sables bitumineux près de Fort McMurray

• Ensemble complet de mesures recuellies au site de surveillance Fort McKay Oski-ôtin

• Ozone (rapports horaires de mélange mesurés par le Réseau canadien d'échantillonnage des précipitations et de l'air)

• Profils verticaux de l’ozone (rapports de mélange de l’ozone en fonction de la hauteur mesurée par le réseau canadien ozonesonde)

• Épaisseur optique des aérosols (mesure du degré auquel la présence d'aérosols dans l'atmosphère empêche la transmission de la lumière, à partir du sol vers le sommet de l'atmosphère); cette mesure est utilisée dans le cadre du réseau AErosol RObotic CANadian (AEROCAN)

• Ces données satellitaires présentent une résolution spatiale relativement élevée au-dessus de la région des sables bitumineux pour produire des images et des fichiers de données géoréférencées sur la « densité de la colonne verticale » (ce qui correspond à la concentration à la surface) de dioxyde d'azote (NO2) et de dioxyde de soufre (SO2)

Depuis son orbite à 650 kilomètres au-dessus de la terre, le satellite canadien SCISAT s’intéresse aux processus chimiques qui influent sur la répartition de l’ozone dans la haute atmosphère, en particulier au-dessus de l’Arctique. Ses instruments utilisent chaque jour la lumière de quinze levers et couchers de Soleil afin d’identifier plus de 60 gaz et particules de la couche d’ozone. Cette fructueuse mission est le résultat d’une collaboration entre universités, l’industrie et le gouvernement.