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Rôle de la météo

A émission de polluants en quantité égale, la qualité de l’air peut être bonne ou mauvaise en fonction de la météorologie. Direction et vitesse du vent, température et évolution de la température avec l'altitude, ensoleillement et précipitations contribuent à la plus ou moins bonne dispersion des polluants. En voici quelques exemples.
Bord de mer

Le vent

Cerf_volant
Une vitesse de vent très faible est une circonstance aggravante. Alors qu’un vent fort disperse généralement les polluants, il peut localement aggraver la situation en rabattant les fumées sur un groupe d’habitations. Mais ce sont aussi les vents qui amènent des masses d'air pouvant être chargées de polluants en provenance de sources situées de façon plus lointaine d'un point de vue géographique. Ces conditions peuvent alors conduire à des épisodes généralisés de pollution.

Le gradient de température

Dans la troposphère (basse atmosphère), la température décroît normalement avec l'altitude (de l’ordre de 0,65°C par 100m, sous nos latitudes). Du fait de ce gradient de température, les fumées s'élèvent (principe de la montgolfière) et les polluants se dispersent. Certaines nuits, le sol et la mince couche d’air juste au-dessus, se refroidissent plus vite que la couche d’air qui les surplombe, appelée alors couche d’inversion. Celle-ci bloque l’ascension des polluants qui ne peuvent plus se disperser dans l’atmosphère : ils sont piégés par le couvercle d’air chaud, chape de pollution visible à l’œil nu lorsque le phénomène se produit. 
photo M Capot SMI PJ 2

photo : Maritxu Penez, Caux Vallée de Seine

La température

La température de l'air a une influence sur les émissions de certains polluants. Ainsi par exemple, les émissions liées au chauffage (bois, charbon, fioul…) seront logiquement plus importantes durant l'hiver. L'été, la formation de la pollution photochimique, comme l'ozone, est favorisée par l'évaporation plus grande des Composés Organiques Volatils (COV) précurseurs à ce type de pollution. La température avec l'ensoleillement joue aussi un rôle sur les réactions chimiques  se produisant entre différents composés.

La brise de mer

Brise de mer
La présence de la mer agit sur les mouvements des masses d'air. Ainsi, la journée, l'air situé au-dessus de la terre se réchauffe plus vite que celui situé au-dessus de la mer. Devenu plus léger, il s'élève en altitude, et est remplacé par l'air de la mer, plus frais : c'est la brise de mer. Elle atteint son maximum d'intensité l'après-midi, lorsque l'écart de température entre le sol et l'eau est le plus important. 
Brise de terre
Après le coucher du soleil, la terre se refroidit plus vite que la mer. Lorsque les températures sur terre et sur mer s'équilibrent, le vent se calme, puis le phénomène s'inverse. L'air situé au dessus de la mer s'élève pour se refroidir et est remplacé par l'air situé au dessus de la terre : c'est la brise de terre. Ce phénomène influe notamment les concentrations en ozone qui sont plus élevées en moyenne près des côtes du fait d'une recirculation de l'air pollué.

Les précipitations

La pluie en tombant se charge de certains polluants gazeux ou particulaires présents dans l'air provoquant ainsi un effet de « lavage » et améliorant généralement de ce fait la qualité de l'air.

D'AUTRES GRANDS PHENOMENES DE LA POLLUTION

Le changement climatique

Le rayonnement du soleil arrive jusqu'au sol. La surface terrestre renvoie cette énergie sous forme de chaleur. Une partie de ce rayonnement thermique est dissipée dans l'espace, mais une autre partie est absorbée par certains gaz présents dans l'air. C'est ce que l'on appelle l'effet de serre qui existe naturellement et sans lequel la température sur notre planète serait en moyenne de -18°C contre +15°C actuellement.

Depuis le milieu du XIXème siècle, l'évolution démographique et celle de la production industrielle ont entrainé un accroissement des rejets de gaz dits à effet de serre.

Certains gaz à effets de serre :

  • dioxyde de carbone (CO2)
  • méthane (CH4)
  • protoxyde d'azote (N2O)
  • chloro-fluoro-carbures (CFC)
  • ozone (O3)

Ces gaz ont la particularité de piéger le rayonnement solaire reçu par la planète, et d'accentuer ainsi l'effet de serre naturel. Un groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) étudie ce phénomène et essaie d'en prévoir les conséquences :

Parmi les conséquences de l'augmentation de l'effet de serre, sont prévus :

  • un bouleversement climatique à l'échelle de la planète
  • une montée du niveau de la mer
  • une recrudescence de maladies
  • des déplacements des populations

Des accords internationaux sont recherchés pour enrayer le processus.

Lien entre pollution atmosphérique et changement climatique

Pollution atmosphérique et changement climatique sont indissociables car liés par une même origine, les émissions anthropiques et naturelles de substances participant aux deux phénomènes de façon concomitante ou antagoniste.Ainsi, l'augmentation des températures a pour effet d'accroître les émissions de composés organiques volatils biogéniques (COV) c'est-à-dire issus naturellement des forêts. Or les COV sont précurseurs de la formation d'ozone. L'augmentation du niveau de fond en ozone a aussi pour conséquence directe d'amplifier l'effet de serre.Autre exemple avec les particules en suspension. D'origine naturelle (poussières désertiques, sols agricoles…) ou anthropique (automobile, industrie, agriculture…), leur taille peut varier du nanomètre (groupes de molécules) à quelques dizaines de micromètres (particules de poussière et gouttelettes nuageuses). Ces particules ont un impact direct sur le climat car elles diffusent ou absorbent des radiations solaires, mais aussi un impact indirect lorsqu'elles agissent en tant que noyau de condensation nécessaire à la formation des nuages. Si l'impact global des particules est un refroidissement de l'atmosphère, de nombreuses incertitudes demeurent notamment sur les interactions entre les gaz, les particules et les nuages.

Certaines initiatives destinées à limiter le changement climatique peuvent donc être préjudiciables à la qualité de l'air, et inversement les efforts pour limiter la pollution atmosphérique peuvent concourir au changement climatique :

  • l'utilisation de biomasse,
    en remplacement des énergies fossiles, pour réduire les émissions de gaz à effet de serre induit des émissions élevées de polluants atmosphériques (COV, HAP, particules et monoxyde de carbone) aux conséquences néfastes pour la santé humaine.
 
  • les voitures diesel,
    si elles consomment moins de carburant et émettent donc moins de CO2, produisent plus de particules polluantes et d'oxydes d'azote NOx préjudiciables à la santé humaine.
 
  • les  particules de sulfates
    qui sont dangereuses pour la santé humaine mais aussi les écosystèmes végétaux et aquatiques, tendent à refroidir l'atmosphère. Les efforts pour limiter leurs émissions permettront de protéger la santé humaine et l'environnement seulement dans une certaine mesure.
 
  • des mesures destinées à limiter la pollution atmosphérique
    nécessitent parfois de l'énergie et entraînent ainsi des émissions de gaz à effet de serre.
 

Enfin on peut citer le problème de la qualité de l'air dans les bâtiments. Ce secteur consomme plus de 40% de l'énergie finale et contribue pour près du quart aux émissions de gaz à effet de serre en France. Pour réduire cette consommation, des objectifs ambitieux ont été fixés dans le cadre du Grenelle de l'Environnement passant par une amélioration importante de l'efficacité énergétique des bâtiments et notamment par l'accroissement de leur isolation. Dans ce contexte, il est plus que nécessaire de maintenir une ventilation adéquate et de limiter l'émission de substances polluantes à l'intérieur des locaux

Toute politique énergétique nationale, régionale ou locale, peut donc avoir un impact sur le climat (via les émissions de gaz à effet de serre) mais aussi sur la qualité de l'air (avec les émissions de particules, de précurseurs de l'ozone et tout autre polluant…). Ces incidences sont désormais mieux prises en compte pour rechercher des actions dites « gagnant-gagnant ».

Le « trou » dans la couche d'ozone

Dans la stratosphère (entre 10 et 60 km d'altitude), l'ozone (O3) constitue un filtre naturel qui protège la vie sur du Terre des ultraviolets (UV), rayons nocifs du soleil. Le « trou » dans la couche d'ozone correspond à une disparition partielle de ce filtre du fait de l'effet destructeur de certains polluants (CFC, HCFC,…). Depuis 1987, le protocole de Montréal réglemente sévèrement la production et l'utilisation des produits responsables de la destruction de la couche d'ozone. La quasi-totalité des pays a signé ce protocole.