• Météo et pollution : qu’est-ce que « l’inversion thermique » qui plaque la pollution au sol ?

    Pierre Breteau        


    Le pic de pollution dans le nord de la France s’explique, en partie, par ce phénomène, qui empêche la pollution de se disperser dans l’atmosphère.


    Depuis les 21 et 22 février, le nord de la France est touché par des pics de pollution hivernaux. Ces pics sont amplifiés par un phénomène météorologique dit d’« inversion thermique ». Ce dernier est lui-même favorisé par l’anticyclone qui devrait sévir sur l’Europe de l’Ouest jusqu’au 28 février selon AirParif, l’organisme de surveillance de la qualité de l’air en Ile-de-France. Dans cette situation, les polluants ne sont plus dispersés comme lorsque, habituellement, la température de l’air diminue avec l’altitude.

    1. Situation normale

    En temps normal, la température de l’air diminue au fur et à mesure que l’on monte en altitude. Les gaz, tels que ceux qui composent l’air que nous respirons, sont d’autant plus chauds qu’ils sont soumis à une pression importante. Or la pression diminue avec l’altitude.
    En clair, quand on prend de l’altitude, la pression diminue et la température de l’air baisse. On estime que la température de l’air perd environ 1 °C quand on s’élève de 150 m.
    Cette situation permet une dispersion optimale des polluants générés au sol par le trafic routier, le chauffage ou les industries. Les masses d’air naturellement chaudes, au sol, sont plus légères et ont tendance à s’élever en altitude, emportant les particules et la pollution avec elles.

    2. Lorsqu’une inversion des températures est observée

    Parfois, la situation s’inverse sous l’effet combiné de plusieurs phénomènes, souvent amplifiés par un anticyclone ou un sol glacé (ou enneigé).


    Le fonctionnement habituel des couches d’air peut être perturbé :
    par une journée froide et quand le ciel est très dégagé ;
    au cours de la nuit, lorsque l’air au niveau du sol se refroidit ;
    au matin, quand la température de l’air près du sol est notablement plus faible qu’en altitude du fait de gelées ou de neige, par exemple.


    Ainsi, le 6 décembre 2016 à Paris, la température au pied de la tour Eiffel était de 2 °C, contre 8 °C à son sommet, 324 m plus haut. Dans ce cas, cette couche d’inversion se situait à 100 m au-dessus du sol – elle peut aller volontiers jusqu’à 1 500 m – créant un couvercle d’air chaud, plaquant une masse plus froide au sol.


    Dans cette situation, une couche d’air chaud se forme au-dessus (et en dessous) de couches d’air froid, agissant comme une cloche ; ce « couvercle » emprisonne les polluants et les particules et les maintient à faible altitude, près du sol. Ces particules fines et gaz générés par les activités humaines s’accumulent.


    On observe parfois des brouillards qui couvrent la surface et qui se soulèvent pour se transformer en nuage de genre stratus ou stratocumulus. Ils se « cognent » à la couche d’air chaud qui se trouve en altitude, comme les polluants.

    Le plus souvent, ces épisodes d’inversion thermique se terminent avec le départ de l’anticyclone, l’arrivée de vents ou d’une perturbation – accompagnée de pluies par exemple.
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