La dispersion atmosphérique : mécanismes et phénomènes

Résumé du document

L'atmosphère dans sa structure est formée de plusieurs couches qui ont chacune des propriétés et des caractéristiques différentes. La troposphère, la stratosphère, mésosphère et la thermosphère sont les couches principales qui composent l'atmosphère. De toutes ces couches, la troposphère est la couche qui joue un rôle important dans la dispersion de polluants qui sont généralement émie tout près de la surface terrestre.

Les convections verticales et horizontales de la quantité de mouvement, de l'énergie et de l'humidité engendrent relativement un bon mélange de la troposphère. La majorité des polluants émis à partir de sources près de la surface de la terre sont transportés, dispersés et transformés dans la partie basse de l'atmosphère puisque l'inversion de température à la tropopause empêche toute diffusion vers la stratosphère. Exceptionnellement, les polluants relativement inerte comme le CFC et les composés halogènés trouvent une issue pour se retrouver dans la stratosphère, tout comme les polluants qui y sont rejetés directement par les volcans, les avions de haute altitude ou encore les fusées (...)

Extraits

[...] Quatrième phase La quatrième phase d'évolution correspond au transport des polluants sur de longues distances, à plusieurs centaines, voire plusieurs millier de kilomètres des points d'émission. Les mouvements de l'atmosphère à l'échelle synoptique conditionnent la trajectoire des polluants LES FACTEURS INTERVENANT DANS LA DISPERSION De nombreux paramètres météorologiques auxquels est soumise la diffusion d'un panache varient sans cesse dans le temps et dans l'espace. Ils sont donc très difficiles à mesurer et à modéliser d'où la difficulté de calculer la diffusion d'une émission ainsi que ses retombées au sol Facteurs météorologiques Les facteurs météorologiques (vent et température) influençant la dispersion ont pour origine les déplacements de l'air : soit à l'échelle "synoptique", échelle horizontale d'une centaine de kilomètres, relativement très faible en épaisseur dont le mouvement quasi‐ horizontal est décrit par l'étude du vent synoptique ; soit à l'échelle "aérologique", échelle de quelques dizaines ou centaines de mètre au dessus du sol où les courants ascendants thermiques et la turbulence due à la nature du sol et à son relief ont une grande importance pour la dispersion des panaches La turbulence atmosphérique La turbulence atmosphérique dans les basses couches de l'atmosphère est le mécanisme qui réalise pratiquement la diffusion atmosphérique. [...]

[...] Ils sont, en particulier, responsables de l'acidification de certains sols et lacs et du dépérissement des forêts en plus leurs toxicités pour santé humaine Les particules en suspension On entend par particule toute matière solide qui se retrouve dans l'atmosphère. Les particules réduisent la visibilité et forment de la brume. Les petites particules peuvent être inhalées et occasionner des troubles respiratoires. Les particules peuvent être rejetées directement dans l'atmosphère ou y être formées à partir des précurseurs à la suite de transformation physiques ou chimiques. [...]

[...] Cette situation n'est que transitoire mais peut provoquer des pics de concentration de polluants au sol. Il faut noter que les conditions anormales d'inversion de température ne sont pas envisageables avec des vents forts et demeurent‐toujours associés aux vents faibles ou nuls. Le taux de refroidissement d'une particule d'air s'élevant adiabatiquement dans l'atmosphère, appelé gradient adiabatique sec ou est d'environ pour 100 mais les conditions réelles de répartition des températures existant à un instant donné pour une masse d'air donnée ne sont évidemment pas toujours celle de l'adiabatisme, ce qui a conduit à définir trois conditions types de stabilité de l'atmosphère. [...]

[...] C'est pourquoi il est associé aux transports routiers et aux procédés industriels à combustion en général. Ce polluant est un bon indicateur des conditions de trafic (congestion, fluidité ) et de l'évolution de la part des véhicules diesel et essence dans la structure du parc automobile. Ce polluant est responsable de la formation de carboxyhémoglobine dans le sang Les composés organiques volatils COV L'Environemental Protection Agency (EPA) des Etats‐Unis propose la définition suivante : "On appelle composé organique volatil (COV) tout composé organique qui, une fois libéré dans l'atmosphère, peut y demeurer pendant un temps suffisamment long pour participer à des réactions photochimiques. [...]

[...] Les polluants se dispersent rapidement. Mais de nuit, ce phénomène s'inverse, l'air froid s'écoule le long des pentes et s'accumule au fond de la vallée, tout en descendant les polluants. La pollution évacuée dans la journée est alors ramenée dans la vallée la nuit Facteurs liés à la source Nature de l'émission Du point de vue de la diffusion, on considére essentiellement le gaz transporteur en raison de sa masse, le produit polluant gazeux suit en principe le gaz transporteur dans sa diffusion. [...]