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Les variations de la pollution
atmosphérique urbaine résultent surtout de la météorologie.
En France, pays de latitude
moyenne (42° N à 51° N), principalement (sauf PACA) sous influence
atlantique, les situations météorologiques sont très changeantes à tous
égards : nous sommes habitués aux alternances de chaud et de froid, de
vent et de calme, de ciel clair, nuages et précipitations, qui font l’objet d’excellentes
prévisions météorologiques largement diffusées par les médias.
Or la météorologie comporte deux
paramètres essentiels qui sont peu médiatisés, parce que ce sont des causes
alors que le grand public ne s’intéresse qu’aux effets : Les isobares et le gradient de température :
- Les isobares, ou lignes d’égale pression atmosphérique, permettent de visualiser les champs de pression et d’y situer les anticyclones (zones de pression élevée) et les dépressions (zones de basse pression). Aux latitudes moyennes, les vents, résultant de ces champs de pression, suivent la loi de Buys-Ballot selon laquelle le vent tourne dans le sens antihoraire autour des dépressions (mais horaire dans l’hémisphère sud). Dans un anticyclone, faute de différences de pression, il n’y a pratiquement pas de vent.
- Le gradient vertical de température caractérise le caractère stable ou instable de l’atmosphère. Explication : l’air, dans les conditions de température et de pression usuelles, est un gaz parfait. Il obéit à la loi : Pression x Volume / Température absolue = Constante. Il s’en suit que si l’on isole une masse d’air à basse altitude, et qu’on la déplace vers le haut, sa pression décroît, l’air se détend, et donc et se refroidit selon un gradient (dt/dz) dit « gradient sec ».
- Si la température réelle en altitude est plus élevée que celle prévue par le gradient sec, l’air y est relativement chaud, et donc plus léger que celui que l’on a fait monter, et qui tend donc à redescendre. L’atmosphère est dite stable : il n’y a pas de courants ascendants ou descendants significatifs. Les poussières, rebaptisées « particules fines », restent au voisinage du sol.
- Si au contraire l’air en altitude est plus froid que le gradient sec ne le prévoit, des courants verticaux se manifestent. Ils engendrent des nuages bourgeonnants de formes caractéristiques : les cumulus et les cumulonimbus. Les particules fines sont alors dispersées.
- Or dans les zones anticycloniques, le gradient est faible, c'est à dire que l'air en altitude est relativement chaud et donc stable.
- Il en résulte que le niveau de pollution des villes ne dépend que très accessoirement du niveau de leur émission (qui varie d’ailleurs assez peu), mais dépend fortement de la météo :
- Par beau temps (régime anticyclonique) avec une atmosphère stable et peu de vent : la pollution reste sur place, et on parle de pic.
- Par mauvais temps (vents et/ou instabilité), la pollution est dispersée en altitude et en dehors de la ville.
