La dispersion des polluants - Qualité de l'air sur l'Ile de La Réunion

La dispersion des polluants


L’air est indispensable à la vie. Chaque jour ce sont en moyenne 17 m3 d’air qui transitent dans nos poumons. L’air pur n’existe pas. L’homme y introduit en permanence des quantités plus ou moins importantes de polluants. N’oublions pas que la nature elle même rejette également des polluants de façon continue (dégazages, radioactivité...), ou accidentelle (volcans...).

La turbulence atmosphérique

L’atmosphère est constamment animée de mouvements qui se traduisent par des variations plus ou moins rapides de la vitesse et de la direction du vent. Ces mouvements ont plusieurs origines : convection thermique, présence de reliefs, etc.... Les mouvements à petite échelle brassent les masses d’air et permettent la dilution des polluants. Les mouvements à plus grande échelle vont en assurer le transport. Plus la turbulence est importante, meilleure est la dispersion atmosphérique. Les situations dépressionnaires (basses pressions) correspondent généralement à une turbulence de l’air assez forte et à de bonnes conditions de dispersion. En revanche, des situations anticycloniques (hautes pressions) favorisent les situations de pollution.

Le vent

Il existe une relation évidente entre la vitesse du vent et les niveaux de concentrations de polluants. La dispersion des polluants augmente avec la vitesse et la turbulence du vent. Un vent faible favorise donc l’accumulation des polluants. La vitesse du vent augmente avec l’altitude.

L’ensoleillement et la température

L’ensoleillement provoque un réchauffement des sols et des surfaces. Ceci entraîne des phénomènes de convection qui sont à l’origine de mouvements verticaux et horizontaux de l’atmosphère (l’air chaud étant plus léger que de l’air froid). L’ensoleillement agit également sur la chimie des polluants : l’énergie solaire (notamment les ultra-violets) peut ’"casser" certaines molécules dans l’air et ceci favorise la formation photochimique de l’ozone dans la troposphère.

La stabilité et l’instabilité atmosphérique

La stabilité de l’atmosphère joue un rôle déterminant dans la dispersion des polluants . Une atmosphère est qualifié de "stable" si une parcelle d’air, écartée de sa position, tend à revenir à sa position de départ. L’atmosphère est "instable" dans le cas contraire. Cette stabilité dépend de plusieurs paramètres et pour comprendre ce phènomène un peu de physique est nécessaire. Etant donné que la pression atmosphérique diminue avec l’altitude, toute parcelle d’air qui s’élève (suite à la présence d’un relief par exemple) subit une détente et se refroidit, ce qui accroît sa densité (pour l’air sec le refroidissement est proche de 1°C pour 100 m gagnés en altitude). Supposons qu’une parcelle d’air s’élève du sol jusqu’à 1000 m ; son refroidissement par détente est voisin de 10°C. Si à 1000 m cette parcelle rencontre de l’air plus froid et plus dense elle poursuivra son ascension. Dans ce cas l’air est "instable" et ceci favorise la dispersion verticale de polluants. Inversement, si pour diverses raisons si la couche d’air à 1000 m d’altitude est plus chaude que la parcelle d’air qui vient de se soulever, cette parcelle d’air est plus dense et va redescendre vers son niveau de départ. L’atmosphère est alors stable et freine la dispersion verticale des polluants. Lorsque les couches d’air sont plus chaudes en altitude que près du sol (inversions de température), l’air est stable et les risques de pollution sont importants.

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