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Les effets aggravants
La couche d'inversion
- En situation normale, la température de l'air diminue avec l'altitude (environ 1°C tous les 100 mètres). Quand l'air chaud s'élève dans les couches supérieures plus froides, il entraîne avec lui les polluants qui sont ainsi dispersés verticalement (principe de la montgolfière).
- Les inversions de température sont des cas particuliers ; l'atmosphère, au lieu de se refroidir avec l'altitude, réchauffe jusqu'à un certain niveau appelé niveau d'inversion. A ce niveau se forme une couche d'air plus chaude qu'on appelle couche d'inversion.
- Les substances provenant des chauffages, des industries et du trafic automobile, s'accumulent sous la couche d'inversion qui forme un « couvercle » empêchant les polluants de se disperser, il n'y a plus de brassage vertical. Si le vent est faible, la concentration des polluants peut alors augmenter très rapidement.
- L'inversion de température est un phénomène naturel qui habituellement n'engendre pas de conséquences néfastes. Cependant, si une inversion se produit dans une grande ville polluée, cela peut avoir des effets désastreux.
A Londres en 1952 une couche d'inversion a duré 9 jours. En 4 jours seulement, plus de 4 000 personnes en sont mortes.
Brise de mer et brise de terre
Ce phénomène généré par le contraste thermique existant entre la terre et la mer a lieu surtout l'été et est particulièrement favorable à la formation de l'ozone.
- La nuit, la terre se refroidit beaucoup plus rapidement que la mer. La nuit et tôt le matin, se forme alors une brise soufflant de la terre vers la mer : la brise de terre.
Afin de combler la baisse de pression au-dessus la mer, l'air au dessus du sol se déplace vers la mer. La nuit, l'eau plus chaude réchauffe l'air qui est en contact. L'air amorce un vers le haut. - Le matin, les polluants primaires, émis par l'activité économique d'une agglomération, sont déplacés en mer.
- Le jour, la terre se réchauffe beaucoup plus rapidement que la mer, un phénomène d'ascendance généralisé s'établit sur la terre, compensé par un appel d'air maritime : la brise de mer.
Le soleil réchauffe le sol, l'air chaud monte et crée une baisse de pression. Afin de combler l'air qui monte, l'air plus frais au-dessus de la mer se déplace vers la terre. Les polluants sont ensuite transformés sous l'action du soleil en ozone qui est rabattu l'après midi vers la terre par l'effet de brise de mer.
L'effet de Fœhn
Ce phénomène, lié à la présence d'un relief important, peut être à l'origine d'une remise en suspension des particules fines (PM10) et donc favoriser une hausse de leurs concentrations. Notamment lors d'un vent provenant du sud, la présence des Pyrénées peut provoquer cet effet de " Foehn " qui amène un air chaud et sec coté Français, et donc un risque d'augmentation des particules en suspension dans le Béarn et le Pays Basque.
Dans la basse couche de l'atmosphère, la décroissance de température, appelée gradient adiabatique sec, est très proche de - 1°C pour une montée en altitude de 100m. Pour une barrière montagneuse de 1000 mètres (par exemple), si l'air est sec, la température de l'air décroît en suivant le gradient adiabatique sec jusqu'à atteindre 5°C au sommet. Ensuite, l'air se réchauffe en descendant sur l'autre versant jusqu'à retrouver la même température qu'au départ au niveau du sol.
Dans le cas d'un air humide cette décroissance est plus faible car la condensation dégage de la chaleur et réchauffe le milieu. Pour une montée de 100 mètres la décroissance se situe en moyenne à - 0,6°C pour une montée en altitude de 100m. Pour une même barrière montagneuse, la température de l'air va suivre le gradient adiabatique sec en s'élevant, jusqu'à son niveau de condensation situé environ à 500 mètres. Puis l'air continue de s'élever mais en suivant le gradient de -0.6°C. Au sommet, sa température sera de 7°C, soit 2°C d'écart avec le cas précédent par le seul jeu de la condensation. Puis le nuage se dissipe pendant la descente sur l'autre versant pour retrouver sa température de départ au sol : c'est le petit effet de fœhn.
Dans le cas d'un air très humide, la condensation se produit aux alentours de 200 mètres de hauteur. De l'eau s'accumule formant alors un nuage pouvant provoquer de la pluie. Au sommet, l'air dépourvu d'une partie de son eau, pourra s'évaporer plus rapidement. La température de l'air en bas de l'autre versant sera alors plus chaude (17,2°C) et plus sèche : c'est le grand effet de fœhn.








