Comment le vent et le temps affectent la pollution de l'air

Comment le vent et le temps affectent la pollution de l'air

Dernière mise à jour le 18 août 2022 | 00 h 00 (heure du Pacifique)

Rédigé par : les rédacteurs du personnel d'IQAir


La température et le vent sont souvent inclus sur les cartes de la qualité de l'air qui affichent des informations en temps réel sur les polluants. Mais pourquoi ces facteurs environnementaux sont-ils répertoriés et comment affectent-ils la qualité de l'air ?

Voici un aperçu de la façon dont le vent et la température interagissent avec les polluants pour influer sur la qualité de l'air.

Comment le vent affecte-t-il la pollution de l'air ?

Le vent peut être utile pour disperser les polluants.

Lorsque des polluants s'attardent sur une région, le vent peut disperser les polluants hors de la région et réduire les concentrations de polluants plus intenses dans n'importe quelle région. [1] Cela peut également éloigner les polluants de leur source - comme cela s'est produit lorsque la fumée des feux de forêt dans l'ouest des États-Unis a envoyé des particules polluantes aussi loin que l'Europe occidentale.

Le vent peut être utile pour disperser les polluants.

Cependant, la géographie peut parfois poser un défi pour le vent dans la dispersion des polluants.

Les polluants ne peuvent pas être poussés hors des vallées si les vents dominants ne peuvent pas s'élever au-dessus des chaînes de montagnes. Dans ces cas, les polluants peuvent s'accumuler à des concentrations plus élevées au pied de la montagne 

- ou pire, créer un effet "cheminée de vallée de montagne".

Une étude de 2009 dans le Journal of Geophysical

Recherche : Atmospheres a découvert que les brises des vallées de montagne jouaient un rôle dans la création d'une deuxième couche de pollution à Pékin, en Chine. [2] Les brises de vallée de montagne soufflant principalement vers le sud ont recueilli des polluants de surface de la ville, ont coulé le long de la face des montagnes et ont créé une deuxième couche de pollution élevée s'écoulant vers le nord au-dessus de la ville. Les polluants de cette couche pourraient retourner à la surface et affecter les résidents une seconde fois.

Dilution et coagulation de la pluie

La pluie peut aider à diluer de fortes concentrations de polluants atmosphériques. Étant donné que les particules grossières (PM10) telles que la poussière, la saleté et le pollen sont plus grosses et plus lourdes que les autres particules, la pluie peut aider les PM10 se déposent au sol plus rapidement que petites particules fines (PM2,5). [3]

La pluie peut aider à déposer les polluants visibles, en diluant de fortes concentrations polluants en suspension dans l'air.

La pluie est moins efficace pour diluer les PM2,5.

Des chercheurs de Lanzhou, en Chine, ont mesuré l'impact de la pluie sur les concentrations de PM10, PM2,5 et PM1 dans l'air de 2005 à 2007.[4] Des pluies extrêmement fortes pouvaient réduire légèrement les particules polluantes plus grosses, mais n'avaient presque aucun effet sur les particules inférieures à 2,5 microns.

Lorsque les gouttes de pluie tombent, elles peuvent également attirer des particules polluantes en aérosol dans un processus appelé coagulation.

Dans un article publié dans Atmospheric Chemistry and Physics en 2015, les chercheurs ont découvert que plus une gouttelette était petite, plus il était facile pour l'eau d'attirer les aérosols. [5] Une faible humidité relative a également été utile dans le processus.

Si la source de pollution de l'air se trouve être un incendie de forêt, une forte pluie peut également être utile pour éteindre les incendies et mettre fin aux émissions de fumée.

Les journées chaudes et ensoleillées le peuvent. créer une brume d'ozone

La chaleur estivale peut conduire à la brume - une apparence semblable à du brouillard que l'on trouve le plus souvent dans les zones urbaines. Mais au lieu d'être composée de minuscules gouttelettes d'eau comme le brouillard, la brume estivale est en fait de l'ozone troposphérique, ou smog.

Lorsque les oxydes d'azote et les composés organiques volatils (COV ou VOC) émis par la combustion -souvent des véhicules - interagissent avec la lumière du soleil, la réaction crée de l'ozone.

L'ozone est moins courant lorsqu'il y a une forte humidité, de la pluie, du vent ou des températures plus fraîches. [6]

Comme le temps chaud est un facteur important dans

créant de l'ozone, des villes réputées ensoleillées comme Los Angeles peuvent avoir du mal à faire face à de fortes journées de smog.

Par conséquent, certaines villes comme Bogota, Colombie ;Paris, France; et Mexico, au Mexique, ont limité l'accès des voitures aux villes dans le but de réduire smog. [7]. 

Comment les vagues de chaleur conduisent à la fumée

Le temps ensoleillé et les températures élevées peuvent avoir un impact négatif supplémentaire sur la qualité de l'air. Lorsque les températures élevées dépassent les normes et durent pendant une période prolongée, les vagues de chaleur qui en résultent peuvent entraîner des conditions dangereuses pour la qualité de l'air.

Le temps ensoleillé et les températures élevées peuvent avoir un impact négatif supplémentaire sur la qualité de l'air lorsque les vagues de chaleur arrivent.

Les vagues de chaleur peuvent alimenter les incendies de forêt. En Colombie-Britannique, au Canada, en juin et juillet 2021, une chaleur intense atteignant 121,2 degrés a créé une végétation au sol extrêmement sèche. Lorsqu'un violent orage a traversé la région, 29 000 coups de foudre a contribué à 62 feux de forêt rapides dans la province. [8,9]

Le village de Lytton, connu pour ses températures normalement élevées et son climat sec par les normes Canadiens , a été détruit par l'un des incendies de forêt 1 000 personnes ont été évacuées et deux personnes sont décédées.

Les incendies de forêt, à leur tour, génèrent de la fumée et des PM2,5 qui peuvent dériver sur des milliers de kilomètres de leur source lorsqu'elle est transportée par les vents dominants. Par exemple, la fumée de 26 000 incendies de forêt individuels en Amazonie en 2019 a pu être détectée à plus de 17 700 kilomètres en Papa Nouvelle-Guinée et Australie.

Inversions de température

En matière de pollution, les températures chaudes ne sont pas la seule préoccupation.

Certaines des pires journées de pollution au monde peuvent coïncider avec l'hiver, en particulier lorsqu'une région est sujette aux inversions de température. Certains des pires jours de pollution au monde peuvent coïncider avec l'hiver, en particulier lorsqu'une région est sujette aux inversions de température.

Des inversions de température ou thermiques peuvent se produire au-dessus des villes ou des vallées montagneuses lorsque de l'air chaud se forme au-dessus de l'air plus frais au sol. L'inversion de température limite et emprisonne la pollution dans une zone, empêchant la pollution de se disperser vers d'autres endroits.

Les inversions peuvent également être influencées par la circulation induite par les îlots de chaleur dans les zones urbaines. L'effet d'îlot de chaleur se produit lorsque les bâtiments, les routes et les infrastructures urbaines absorbent plus de chaleur que les arbres et plans d'eau environnants. Cela conduit à des températures plus élevées dans les zones urbaines que dans les zones périphériques plus vertes. Selon des études de 2014 et 2015 dans le Journal of Applied Meteorology and Climatology, les couches d'air dans une inversion interagissent avec la chaleur et les polluants dans les zones urbaines pour une grave pollution de l'air. [10,11] Si la zone urbaine se trouve dans une vallée, la circulation de l'air est compliquée par la chaleur urbaine et les mauvaises options de ventilation pour disperser les polluants hors de l'île.

Les villes situées dans des vallées ou à proximité de chaînes de montagnes telles que Salt Lake City, Los Angeles, Denver et Mexico peuvent être soumises à une grave pollution par des inversions de température. [12,13, 14, 15]

Températures hivernales

Les températures froides signifient souvent que les gens doivent se tourner vers la combustion pour réchauffer leur maison. Les incendies de cuisine et de carburant peuvent entraîner des jours de pollution par des particules extrêmement lourdes pour les personnes qui brûlent du vieux bois, du charbon et du fumier.

Au cours de l'hiver 2020 à 2021, les choix de carburant en hiver ont entraîné des conditions de qualité de l'air dangereuses pour. Citoyens urbains en Mongolie, en Afghanistan et Kirghizistan en Asie centrale.

En hiver, toute maison dotée d'un foyer au bois ou d'un poêle à bois peut être une source de pollution de l'air intérieur et extérieur. Cependant, une étude récente avertit que les poêles à bois peuvent constituer une menace pour la qualité de l'air intérieur, triplant la quantité de pollution de l'air à l'intérieur d'une maison. [16]Une étude de 2020 publiée dans Atmosphere a examiné l'utilisation des poêles à bois dans le South Yorkshire, en Angleterre. [17]L'étude a conclu que lorsque les brûleurs étaient allumés, les niveaux moyens de particules passaient de 27 microgrammes par mètre cube (ug/m3) à 195 mg/m3.

L'indice américain de la qualité de l'air considère 195 ug/m3 pour être "très malsain". 

Conclusion

La pollution de l'air et les conditions météorologiques, le vent et la température interagissent tous pour améliorer ou, trop souvent, détériorer la qualité de l'air

Connaître les conditions environnementales et leur interaction avec la pollution atmosphérique peut aider à mieux comprendre ce qui contribue à la mauvaise qualité de l'air.

REF.: À PROPOS D'IQAIR, https://www.iqair.com/

IQAir est une entreprise technologique suisse qui permet aux particuliers, aux organisations et aux gouvernements d'améliorer la qualité de l'air grâce à l'information et à la collaboration.