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Pollution atrnospherique
• la [requetice plosieiaire. associee a l' effet f3 (variation de la force de Coriolis
selon la latitude),
(3.3)
avec U un module de vent moyen et f3 Ie taux de variation de la force de
Coriolis avec la latitude.
Ces trois frcquenccs sont respectivement associees a des periodes de l'ordre de
la minute, de l'heure et de la journee, On reviendra par la suite sur les deux
premieres frcquenccs (section 3.3.2.2 pour fb et exercice 3.4 pour f).
On peut alors definir les echelles meteorologiques en fonction du temps
de reponse de l'ecoulement a un forcage, En notant F la frcquencc associee
(l'inverse du temps de reponse), on parle cl'ecoulement a echelle :
• locale pour F > fb ;
• regionalc (meso) pour f < F < fb ;
• synoptique pour fp < F < f ;
• planetaire pour F < fp.
Pour l'etude de la qualite de l'air, les echelles les plus pertinentes sont l'echelle
locale et l'echelle regionalc, echelles qui font l'objet de ce chapitre.
3.2 Couche limite atrnospherique
3.2.1 Gener'alites
La CLA est la partie de I'atmosphere qui est directement soumise aux effets
de surface. Le temps de reponse a un forcage (transfert de chaleur, evaporation, effet de friction - frottement du vent sur les rugosites -) y est de l'ordre
de l'heure ([135]). II est beaucoup plus eleve au-dessus de la CLA, dans l 'atmosphere libre (AL; « libre » a I'egard de l'influence du sol).
Un bon exemple est fourni par Ie cycle diurne de la temperature dans la
CLA. Alors que la temperature est quasi constante dans l'AL, elle est soumise
a la succession du jour et de la nuit dans la CLA. Cette variation n'est pas due
au cycle du rayonnement solaire absorbe dans la CLA (puisque la quasi-totalite
de ce rayonnement est transmise au sol, chapitre 2), mais a la variation du flux
turbulent de chaleur genere au niveau du sol:
• Ie jour, Ie sol est chauffe et, via Ie transport turbulent de chaleur, rechauffe
la CLA;
• la nuit, Ie sol se refroidit et ce transport de chaleur n'existe plus.
Sur la figure 3.2, on peut constater que la temperature reste a peu pres
constante au cours de la journee au-dela de 1500 metres d'altitude, ce qui fournit une estimation d'une hauteur typique de la CLA.
La CLA est un milieu particulierernent complexe en raison des effets de
surface (effet de relief, proprietcs radiatives du sol, etc.). La turbulence y joue un
role essentiel en favorisant les echangcs verticaux, ce qui permet la dilution des
Pollution atrnospherique
• la [requetice plosieiaire. associee a l' effet f3 (variation de la force de Coriolis
selon la latitude),
(3.3)
avec U un module de vent moyen et f3 Ie taux de variation de la force de
Coriolis avec la latitude.
Ces trois frcquenccs sont respectivement associees a des periodes de l'ordre de
la minute, de l'heure et de la journee, On reviendra par la suite sur les deux
premieres frcquenccs (section 3.3.2.2 pour fb et exercice 3.4 pour f).
On peut alors definir les echelles meteorologiques en fonction du temps
de reponse de l'ecoulement a un forcage, En notant F la frcquencc associee
(l'inverse du temps de reponse), on parle cl'ecoulement a echelle :
• locale pour F > fb ;
• regionalc (meso) pour f < F < fb ;
• synoptique pour fp < F < f ;
• planetaire pour F < fp.
Pour l'etude de la qualite de l'air, les echelles les plus pertinentes sont l'echelle
locale et l'echelle regionalc, echelles qui font l'objet de ce chapitre.
3.2 Couche limite atrnospherique
3.2.1 Gener'alites
La CLA est la partie de I'atmosphere qui est directement soumise aux effets
de surface. Le temps de reponse a un forcage (transfert de chaleur, evaporation, effet de friction - frottement du vent sur les rugosites -) y est de l'ordre
de l'heure ([135]). II est beaucoup plus eleve au-dessus de la CLA, dans l 'atmosphere libre (AL; « libre » a I'egard de l'influence du sol).
Un bon exemple est fourni par Ie cycle diurne de la temperature dans la
CLA. Alors que la temperature est quasi constante dans l'AL, elle est soumise
a la succession du jour et de la nuit dans la CLA. Cette variation n'est pas due
au cycle du rayonnement solaire absorbe dans la CLA (puisque la quasi-totalite
de ce rayonnement est transmise au sol, chapitre 2), mais a la variation du flux
turbulent de chaleur genere au niveau du sol:
• Ie jour, Ie sol est chauffe et, via Ie transport turbulent de chaleur, rechauffe
la CLA;
• la nuit, Ie sol se refroidit et ce transport de chaleur n'existe plus.
Sur la figure 3.2, on peut constater que la temperature reste a peu pres
constante au cours de la journee au-dela de 1500 metres d'altitude, ce qui fournit une estimation d'une hauteur typique de la CLA.
La CLA est un milieu particulierernent complexe en raison des effets de
surface (effet de relief, proprietcs radiatives du sol, etc.). La turbulence y joue un
role essentiel en favorisant les echangcs verticaux, ce qui permet la dilution des