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Inversion de températures

Un article de U-Sphere.
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L'échelonnement de l' effet de serre avec l'altitude et la régularisation qu'apportent à ce phénomène les brassages continuels de l' air dus à la convection constituent les causes fondamentales de la décroissance assez régulière éprouvée par la température lorsqu'on monte suivant la verticale depuis la surface terrestre jusqu'à la tropopause . Cette régularité est suffisante pour lier de façon univoque le profil thermique vertical à l'évaluation de l'altitude dans l' atmosphère standard utilisée par l' Organisation de l'aviation civile internationale (l' OACI ) ; dans la réalité, cependant, des régions de la troposphère se présentent fréquemment, au sein desquelles la température augmente de quelques degrés Celsius ou au moins reste constante lorsque l'altitude va croissant : ces régions allongées et aplaties — leur épaisseur peut aller de quelques centaines de mètres à environ 1 500 mètres — abritent par définition un phénomène d'inversion de température et forment des couches d'inversion (la tropopause elle-même peut être considérée de façon permanente comme la plus haute des couches d'inversion, ou comme un ensemble de telles couches en cas de tropopause multiple ).

Ainsi, à l' échelle moyenne ou à petite échelle , le refroidissement nocturne des couches atmosphériques proches du sol ou d'une surface de neige ou de glace génère des inversions de rayonnement (que l'on peut rencontrer aussi, d'ailleurs, au-dessus de couches nuageuses, en raison de l' effet albédo de celles-ci) ; lorsque le sol se réchauffe de nouveau, les brouillards éventuels couvrant la surface sous-jacente se soulèvent pour se transformer en stratus . Ce type d'inversion est caractéristique des inversions au sol (ou inversions en surface ), qui s'opposent aux inversions rencontrées en altitude comme les inversions de subsidence , situées vers 1 000 à 2 000 mètres de haut et accompagnées de nuages d'inversion , de genre stratus ou stratocumulus : ces inversions-ci résultent du réchauffement suscité par la compression adiabatique d'une zone de subsidence anticyclonique , et elles peuvent produire un tassement de poussière accumulée apparaissant sous forme de brume sèche . Les inversions frontales , favorables à l'apparition de nuages d'inversion, se forment quant à elles au-dessus des zones frontales , là où de l'air chaud et humide se superpose à l'air froid. Si ces types d'inversion sont dans l'ensemble fugaces, l' inversion des alizés , en revanche, présente un caractère quasi pérenne ; cette inversion se dessine au-dessus de l'océan, sur la partie orientale des centres d'action anticycloniques , et constitue en fait une inversion de subsidence séparant l'air humide transporté par les alizés de l'air chaud et très sec qui le surplombe.

Thermal belt.jpg

Une couche d'inversion se caractérise à l'intérieur par une très grande stabilité convective , sans présence notable de turbulences ni de sources de précipitations , alors qu'à ses frontières elle peut être marquée par de forts cisaillements de vent et par des variations très sensibles de la répartition verticale de la vapeur d'eau et des aérosols ; inversement, du reste, une couche atmosphérique où l'air se meut en écoulement turbulent peut être séparée de la région qui la surmonte par une couche d'inversion transitoire, dite inversion de turbulence . Soulignons enfin que par le blocage qu'elles imposent à la diffusion verticale de l'air, les inversions de température à basse altitude constituent des "couvercles" qui souvent aggravent les effets de la pollution atmosphérique , particulièrement en cas de vent faible ou d'absence de vent.

Ce phénomène est notamment à l'origine de la création du smog (ci-après).

Temperature-inversion-months.gif

Types d'inversion

Major types of temperature inversions:

Marine inversion

Regional subsidence inversion

High-pressure inversion

Radiation inversion

Smog

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Le smog est un problème grave. Les ingrédients du smog - l’ozone au niveau du sol, les particules respirables et les autres polluants - ne sont pas seulement une nuisance. Ils affaiblissent la santé des gens, particulièrement les jeunes, les vieux et les personnes qui font de l’insuffisance respiratoire.

Origine du Smog

Les mêmes que les gaz à effet de serre.

L’une des principales sources de smog est le secteur du transport. (quantité de souffre permise dans le carburant diesel, normes d’émission des véhicules automobiles et quantité de benzène permise dans l’essence)

Effets du Smog:un cas mortel

Killer Smog (Londres 1952)

The “Killer Smog” began on Thursday, Dec. 4, 1952 as a high-pressure air mass created a subsidence temperature inversion over southern England. With the particulate and SO2 levels going up due to extensive use of coal as fuel for space heating and electric production, the fog turned black. At the same time the high-pressure area stalled and became stationary. The build up of pollutants combined with the fog resulted in essentially zero visibility. Within a matter of three days, the pollutants were concentrated enough to cause deaths. The old and respiratory affected died first, but younger people exposed to the outside atmosphere were also affected. The maximum daily SO2 concentration recorded at that time was 1.34 ppm (about 4000 µg/m3, standard SO2 conc. in clean dry atmosphere is 0.0002 ppm) and smoke levels were 4.46 mg/m3. The Great London Smog lasted for five days and lifted on 9th Dec, resulting in about 4000 deaths."

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