120
Pollution atrnospherique
Remarque 3.3.1 (Frequence de Briint-Vaisala)
Remarquons que l'on a obtenu a == d
2
(6z)/ dz 2 == - fb
2 6z, ou fb est la frcquencc
de Briint-Vaisala (section 3.1). Le carre fb
2 peut etre negatif et la solution est
une exponentielle reelle ou imaginaire selon Ie signe de fb
2 .
Cela constitue l'exemple Ie plus simple des calculs de stabilite ondulatoire
menes en meteorologic (ici, les ondes de gravite associees a une stratification
thermique) .
3.3.2.3 Inversion de temperature
Rappelons d'abord que Ie gradient adiabatique hydrostatique est negatif, Un
profil isotherme (aT / az == 0) est donc un cas particulier de situation stable.
Lorsque Ie gradient de temperature presents a fortiori une inversion (c'esta-dire si aT/ az > 0), la situation est donc particulierernent stable.
On distingue essentiellement deux types d'inversion de temperature:
• ['inversion de surface qui correspond a un refroidissement du sol (par
exemple la nuit) ou au rechauffement des couches superieures ;
• ['inversion de subsidence qui correspond a des situations anticycloniques
(de « beau temps»).
Dans Ie cas d'une inversion de subsidence, des masses d'air descendantes compriment les basses couches qui vont se rechauffer : les nuages vont alors avoir
tendance a s'evaporer et l'air a devenir plus sec. Les inversions de subsidence
sont souvent celles qui sont associees aux episodes de pollution les plus marques.
3.3.3 Cas d'une atmosphere humide
Dans Ie cas d'un air humide (w pour wet dans la suite), la chaleur specifique
a pression constante doit etre recalculee selon
(3.18)
avec Cp,d pour l'air sec (1005 J kg1
K1
a 273 K) et "»,» (1952 J kg1
K1
a
273 K) pour la vapeur d'eau. L'humidite specifique qs est la fraction massique
de la vapeur d'eau par rapport a l'air humide (chapitre 1). Cette egalite se
deduit a partir des variations de l'enthalpie massique (enthalpie ramenee a la
masse),
(md + mv)dh == md x cp,ddT + m; x cp,vdT,
(3.19)
et de la definition dh == cp,wdT. On obtient donc directement, de manierc
identique au cas de l'air sec,
(3.20)
Avec Cp,d < cp,w (il est plus difficile de chauffer un gaz en milieu humide), la
chaleur specifique a pression constante est plus forte dans Ie cas humide et
rw < r.,
Pollution atrnospherique
Remarque 3.3.1 (Frequence de Briint-Vaisala)
Remarquons que l'on a obtenu a == d
2
(6z)/ dz 2 == - fb
2 6z, ou fb est la frcquencc
de Briint-Vaisala (section 3.1). Le carre fb
2 peut etre negatif et la solution est
une exponentielle reelle ou imaginaire selon Ie signe de fb
2 .
Cela constitue l'exemple Ie plus simple des calculs de stabilite ondulatoire
menes en meteorologic (ici, les ondes de gravite associees a une stratification
thermique) .
3.3.2.3 Inversion de temperature
Rappelons d'abord que Ie gradient adiabatique hydrostatique est negatif, Un
profil isotherme (aT / az == 0) est donc un cas particulier de situation stable.
Lorsque Ie gradient de temperature presents a fortiori une inversion (c'esta-dire si aT/ az > 0), la situation est donc particulierernent stable.
On distingue essentiellement deux types d'inversion de temperature:
• ['inversion de surface qui correspond a un refroidissement du sol (par
exemple la nuit) ou au rechauffement des couches superieures ;
• ['inversion de subsidence qui correspond a des situations anticycloniques
(de « beau temps»).
Dans Ie cas d'une inversion de subsidence, des masses d'air descendantes compriment les basses couches qui vont se rechauffer : les nuages vont alors avoir
tendance a s'evaporer et l'air a devenir plus sec. Les inversions de subsidence
sont souvent celles qui sont associees aux episodes de pollution les plus marques.
3.3.3 Cas d'une atmosphere humide
Dans Ie cas d'un air humide (w pour wet dans la suite), la chaleur specifique
a pression constante doit etre recalculee selon
(3.18)
avec Cp,d pour l'air sec (1005 J kg1
K1
a 273 K) et "»,» (1952 J kg1
K1
a
273 K) pour la vapeur d'eau. L'humidite specifique qs est la fraction massique
de la vapeur d'eau par rapport a l'air humide (chapitre 1). Cette egalite se
deduit a partir des variations de l'enthalpie massique (enthalpie ramenee a la
masse),
(md + mv)dh == md x cp,ddT + m; x cp,vdT,
(3.19)
et de la definition dh == cp,wdT. On obtient donc directement, de manierc
identique au cas de l'air sec,
(3.20)
Avec Cp,d < cp,w (il est plus difficile de chauffer un gaz en milieu humide), la
chaleur specifique a pression constante est plus forte dans Ie cas humide et
rw < r.,