Pollution de l’air, quel rôle joue la météo ?

Qu’est-ce que la pollution atmosphérique ?

L’atmosphère est constituée à 99 % d’azote et d’oxygène, à 0,9 % d’argon, et contient d’autres gaz présents à l’état de trace. D’autres composés chimiques sont parfois présents dans l’air respiré. Cette perturbation par rapport à l’état original de l’atmosphère est ce qu’on appelle la pollution de l’air.

Un exemple d’épisode de pollution atmosphérique

À Londres, en 1952, dans des conditions anticycloniques, un épais brouillard a régné dans la capitale pendant plusieurs jours. Ce brouillard appelé The Big Smoke était constitué de composés issus des fumées des industries et des logements privatifs chauffés au charbon. The Big Smoke est un cas de pollution atmosphérique.

On peut alors se demander…

Quel rôle joue la météo dans la dispersion de la pollution ?

L’inversion de température

Dans l’atmosphère, la température de l’air décroît généralement avec l’altitude. Il fait plus chaud près du sol et la température de l’air diminue en montant. L’air chaud, plus léger que l’air froid, s’élève et crée ainsi un courant d’air qui disperse les particules de pollution dans l’atmosphère.

En hiver, et plus généralement d’octobre à mars, lorsque la situation météorologique est anticyclonique, le sol se refroidit rapidement durant la nuit. L’air près du sol est alors plus froid et donc plus lourd que l’air chaud au-dessus et reste coincé près du sol. On appelle ce phénomène « inversion de température ». Cette inversion agit comme un couvercle qui empêche la pollution de se disperser et piège les polluants au niveau du sol. Ce type de situation empêche aussi le brouillard ou les nuages bas (stratus) de se dissiper parfois toute la journée. Certains jours où l’inversion est forte, on peut avoir des différences de températures de plus de 10 °C, parfois plus de 20 °C, en l’espace de quelques centaines de mètres d’altitude.

L’arrivée d’une perturbation, surtout si celle-ci est active, est le meilleur remède pour mettre fin à un épisode de pollution de l’air. Les précipitations qu’elle apporte donnent lieu à un lessivage de l’atmosphère en basse couche et l’élimination des polluants qui y sont présents. Bien souvent, l’amélioration se fera plus progressivement, avec l’arrivée de fronts nuageux et d’une augmentation progressive du vent qui dispersera la pollution.

La circulation atmosphérique

La météo, en particulier la circulation atmosphérique, peut transporter des polluants sur plusieurs dizaines, voire centaines, de kilomètres. Des polluants émis quelque part peuvent ainsi créer un épisode de pollution sur une autre région.

En France, le courant atmosphérique moyen correspond à la circulation zonale des masses d’air, à savoir une circulation d’ouest en est. Cependant, la circulation atmosphérique n’est pas toujours zonale sur l’Hexagone, notamment lorsqu’un anticyclone règne sur l’Europe septentrionale (voir l’infographie ci-dessus). Lorsqu’un puissant anticyclone règne sur l’Europe du Nord, il génère alors un courant d’est qui transporte les masses d’air venues du centre et de l’est de l’Europe sur la France. En hiver, lorsque les pays d’Europe centrale et d’Europe de l’Est ont recours à leurs centrales à charbon notamment pour produire suffisamment d’énergie, la météo anticyclonique est alors vecteur de pollution venue de l’est européen.

Quel rôle joue la météo dans la formation de la pollution secondaire ?

On distingue les polluants en deux catégories :

• les polluants primaires qui sont émis dans l'atmosphère (issus des sources de pollution comme le trafic routier, les industries, le chauffage, l'agriculture, etc.) ;
• les polluants secondaires qui ne sont pas directement rejetés dans l'atmosphère, mais proviennent de réactions chimiques de gaz entre eux.

Parmi les polluants secondaires, on peut évoquer les particules secondaires, le dioxyde d’azote ainsi que l’ozone. Or, le temps sensible peut favoriser les réactions chimiques donnant lieu à la formation des polluants secondaires.