Saisons, température et pics de pollution : le phénomène des inversions

En s’appuyant sur l’étymologie anglaise, les épisodes de “smog” font référence à des situations ou des fumées (smoke) se mêlent au brouillard (fog). Il s’agit de phénomènes qui se produisent dans des conditions météorologiques particulières au cours desquels la pollution est piégée dans la couche basse de l’atmosphère.

Habituellement, la température de l’air diminue avec l’altitude. L’air pollué près du sol est plus chaud et moins dense que les couches d’air supérieur. Il remonte alors sous l’action de la poussée d’Archimède. Les polluants se dispersent ainsi verticalement. Cependant, il peut se produire un phénomène appelé inversion de température qui consiste à piéger une masse d’air froid sous une masse d’air plus chaud. Il se crée dans deux situations :
 Le cas stable, pour lequel il y a une inversion de température qui est un phénomène contribuant à une augmentation de la pollution au niveau du sol. Il se produit plutôt l’hiver, par de belles journées peu ventées qui suivent une nuit claire et froide. Le sol s’est refroidi de façon importante pendant la nuit, la masse d’air qui se trouve près du sol (plus froid et plus lourd) ne peut alors s’élever et se disperser dans l’atmosphère. La température, à quelques centaines de mètres d’altitude, est alors supérieure à celle mesurée au niveau du sol, les polluants se trouvent bloqués sous un “couvercle” d’air chaud, appelé couche d’inversion (partie gauche de la première figure). Le phénomène d’inversion dure en générale quelques heures (le cas présenté dans la deuxième figure), mais peut aller jusqu’à plusieurs jours.
 Pour la deuxième situation appelée cas instable, la température de l’air diminue avec l’altitude jusqu’à une certaine hauteur, puis augmente avec l’altitude dans les couches supérieures. Nous rappelons qu’en altitude il existe en permanence une couche d’inversion qui se situe donc au-dessus de la couche instable quand elle existe.

L’inversion de température est un phénomène naturel qui habituellement n’engendre pas de conséquences néfastes. Cependant, si une inversion se produit dans une grande ville polluée, elle provoque une augmentation rapide de la concentration des polluants au niveau du sol et occasionne des pointes de pollution sur de larges zones géographiques appelées épisode de pollution généralisée. C’est précisément ce qui s’est passé à Londres en 1952.