Quest-ce que linversion thermique et comment est-elle liée à la pollution?

La température atmosphérique diminue avec la hauteur. Mais parfois, cest linverse: le fond des vallées enregistre des températures plus froides que les sommets des montagnes. Ce phénomène est une conséquence de linversion thermique ou de linversion de température. Nous analysons Quest-ce que linversion thermique et comment elle est liée à la pollution.

Pourquoi une inversion thermique se produit?

Pour décrire ce quest linversion thermique et pourquoi elle est produite, il faut dabord pour se référer au fonctionnement normal de latmosphère.

Dans des conditions normales:

• Pendant la journée, le soleil chauffe la surface de la Terre, ce qui dégage peu à peu la chaleur, chauffer lair de latmosphère adjacente.
• Cet air plus chaud a une densité plus faible, cest-à-dire quil pèse moins, ce qui facilite son ascension à travers les différentes couches qui forment latmosphère terrestre (la montée dun air chaud ballon illustre très clairement ce phénomène).
• En montant, lair chaud se refroidit et acquiert une densité ou un poids plus important, ce qui fait que la gravité lattire plus fortement et déplace lair chaud plus près de la Terre, générant un mouvement convectif.

Mais pendant les longues nuits froides dhiver et dans des conditions de stabilité atmosphérique telles que celles pr esenté par les anticyclones (ciel clair, peu de vent, etc.), ce fonctionnement normal a tendance à se décomposer.

Comment se produit ce processus?

Linversion thermique est un phénomène naturel qui implique un changement dans la tendance normale de lair à se refroidir avec laltitude et qui se déroule comme suit:

• Pendant la nuit, la surface de la terre se refroidit rapidement, transmettant ce froid à latmosphère la plus proche du sol.
• Cette couche dair a une température inférieure à celle immédiatement supérieure, cest-à-dire que les deux ont des densités différentes, ce qui empêche le mélange.
• Linversion thermique est généralement corrigée comme le soleil réchauffe la surface de la terre, rétablissant les conditions normales de fonctionnement.

Le phénomène décrit ci-dessus correspond à une inversion ou rayonnement nocturne, qui est le plus courant, bien que linversion frontale, marine et daffaissement soit également remarquable.

Dans lanimation suivante, vous pouvez voir comment ce processus se déroule.

 » La source de ce matériel est le site Web COMET® à http://meted.ucar.edu/ de lUniversity Corporation for Atmospheric Research (UCAR), sponsorisé en partie par accord (s) de coopération avec la National Oceanic Administration and Atmospheric (NOAA), US Department of Commerce ((DOC)) © 1997-2017 University Corporation for Atmospheric Research. Tous droits réservés. »

La présence de ce type dinversion de température est généralement facilement reconnaissable car le brouillard ou la fumée a tendance à se concentrer près de la surface de la terre, sétendant horizontalement.

Cest aussi un phénomène qui se ressent surtout dans les vallées, zones où la topographie du terrain rend difficile la circulation atmosphérique locale (Rendón, Salazar, Palacio & Wirth, 2015).

Quelle est la relation entre linversion thermique et la pollution?

Dans lexplication de la façon dont une inversion thermique se produit, limpossibilité de mélanger deux couches dair avec des densités différentes (conséquence de la température différente) a déjà été mentionné. Par conséquent, il est facile de conclure que lun des principaux effets causés par ce déséquilibre thermique est que la pollution est piégée sans possibilité de se disperser dans latmosphère.

En fait, la strate à température plus élevée agit comme une couverture sur lair plus froid qui est en contact avec le sol et dans lequel se concentrent les polluants. Cette situation donne lieu au smog ou «béret de pollution», visible à plusieurs kilomètres à la ronde et qui se prépare généralement à une descente dans les niveaux de qualité de lair.

ENVIRA IoT est spécialisé dans les solutions pour la conception, installation et surveillance de réseaux de contrôle de la qualité de l’air pour la mesure de la pollution atmosphérique.

Cette image est extraite de lAgence européenne pour lenvironnement (AEE) CC BY 2.5 DK

Les conséquences de ce phénomène sur la santé humaine se traduisent par une augmentation des consultations médicales motivées par des problèmes respiratoires et cardiovasculaires, en particulier parmi les groupes à risque (enfants, personnes âgées et malades).

Cette relation de cause à effet a été mise en évidence dans létude réalisée par Trinh et al. (2018) à Hanoi, ville dans laquelle il était possible de vérifier comment les niveaux de NO2, SO2, PM10 et PM2.5 ont augmenté pendant les épisodes dinversion thermique, augmentant de la même manière hospi visites chez les moins de 15 ans et plus de 60 ans.