1.3. RESULTATS ET ANALYSE
1.3.1. LES AEROSOLS ATMOSPHERIQUES A FORTE INCIDENCE
CLIMATOPATHOLOGIQUE
L'atmosphère contient des microparticules solides ou
liquides en suspension, appelées aérosols. Leur taille varie de
quelques nanomètres à presque 100 microns. Ils sont formés
par la dispersion de substances sur la surface de la Terre : ce sont les
aérosols primaires ; ou par la réaction des gaz dans
l'atmosphère, dans ce cas, on parle dans ce cas d'aérosols
secondaires. Ils incluent les sulfates et les nitrates de l'oxydation
respective du dioxyde de soufre et de l'oxyde nitrique pendant la brûlure
des combustibles fossiles, des substances organiques de l'oxydation des
composés organiques volatils, de la suie des feux, et particules
terrigènes des processus morphogénétiques à
dominante éolienne. Bien que représentant seulement une infime
partie de la masse de l'atmosphère, ils ont le potentiel d'influencer de
manière significative la quantité de lumière du soleil
atteignant la surface de la Terre, et donc le climat. Comme les gaz à
effet de serre, les aérosols influencent le climat. Les aérosols
atmosphériques influencent le transfert de l'énergie dans
l'atmosphère
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de deux façons: directement par la dispersion de la
lumière du soleil; et indirectement en modifiant les
propriétés optiques et les vies des nuages.
En effet, dans la basse troposphère, où ils sont
en général beaucoup plus abondants, les aérosols
séjournent quelques jours seulement, cette durée variant
essentiellement selon les précipitations. Il en résulte que,
contrairement aux gaz à effet de serre, la concentration des
aérosols peut varier de plusieurs ordres de grandeur à des
échelles régionales ou journalières. De par leur petite
taille, ces particules sont soumises à un transport atmosphérique
à longue distance (plusieurs milliers de kilomètres). Cette
capacité au transport fait que pour certains écosystèmes,
et pour certains éléments, les aérosols constituent le
vecteur majeur de leur cycle biogéochimique.
On distingue généralement les aérosols
d'origine désertique ou lithométéores, dont
l'élimination est principalement réalisée par les
précipitations ou les hydrométéores. A ces deux rands
groupes s'ajoutent les aérosols issus de l'activité anthropique.
Ce sont :
- les aérosols carbonés, qui sont des
aérosols particulièrement absorbants. Pour ces aérosols,
la zone tropicale constitue une région-source majeure en raison de la
fréquence des feux de biomasse.
- les aérosols de sulfates dont l'augmentation au cours
de la période industrielle, est susceptible de constituer un
forçage climatique significatif.
- les aérosols métalliques et les nutriments.
Ces espèces ont un impact potentiel positif ou négatif sur le
fonctionnement des écosystèmes. Les aérosols peuvent
être chimiquement actifs, leurs propriétés évoluant
au cours de leur transport dans l'atmosphère. Ils peuvent jouer un
rôle dans la création ou la destruction d'espèces gazeuses,
incluant l'ozone, en catalysant à leur surface des réactions
chimiques.
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Tableau 2: Phénomènes
météorologiques courants qui réduisent la
visibilité
Phénomène
météorologique
|
POM habituelle
(m)
|
Absorption
|
Dépendance par
rapport
à la longueur d'onde
|
Tempête de sable
|
|
Oui
|
Possible
|
Tempête de poussière
|
|
Oui
|
Possible
|
Brume
|
1 000 - 5 000
|
Non
|
Non
|
Brouillard
|
30 - 1 000
|
Non
|
Non
|
Source : Manuel des méthodes d'observation et de
compte rendu de la portée visuelle de piste(OMM)
Le manuel des méthodes d'observation et de compte rendu
de la porté visuelle des pistes d'aviation présente une
description des phénomènes météorologiques qui
peuvent réduire la visibilité, en particulier ceux qui peuvent
l'abaisser jusques sous 1 500 m. Le Tableau 2 contient une liste de ces
phénomènes les plus courants avec une indication de certaines de
leurs caractéristiques. Il s'agit des lithométéores et des
hydrométéores, pour l'essentiel.
1.3.1.1. Des lithométéores
variés
La brume et le brouillard sont dans de nombreuses parties du
monde les causes principales d'une limitation de la visibilité dont il
faut tenir compte en exploitation. Les fortes précipitations peuvent
aussi avoir le même effet. Dans les régions froides, la neige est
le phénomène qui réduit le plus souvent la
visibilité alors que le sable et la poussière (notamment les
tempêtes de poussière et de sable) peuvent aussi la réduire
très fortement dans les zones arides et désertiques.
a. Brume sèche
On appelle brume sèche, la présence de
poussière ou d'autres particules microscopiques, en principe
sèches, dans l'air et qui limitent la portée visuelle. Dans la
brume sèche, la diffraction de la lumière bleue est plus forte
que celle de la lumière rouge, si bien que les objets sombres
apparaissent comme à travers un voile bleu pâle. La
visibilité n'est pas forcément la même dans toutes les
directions parce qu'elle peut être
33
influencée par la présence de fumée et
d'autres polluants provenant des zones résidentielles et industrielles.
La brume sèche et les autres lithométéores ne sont
signalés que quand la visibilité est inférieure ou
égale à 5 000 m ; sauf les chasse-sables basses et les cendres
volcaniques qui sont toujours signalées pour des raisons liées
à l'exploitation.
Ces lithométéores constitués de petites
particules peuvent demeurer suspendus plus ou moins indéfiniment dans
l'atmosphère. Ces phénomènes ne peuvent faire descendre la
visibilité sous 1 500 m que dans des situations anormales, par exemple
en présence d'une fumée dense provoquée par de gros
incendies. Par contre, les lithométéores constitués de
grosses particules ne peuvent rester suspendus dans l'atmosphère.
Exceptionnellement, sous l'action de vents assez forts, il se produit les
phénomènes suivants :
b. Tempête de sable
C'est un vent violent ou turbulent transportant le sable
à travers l'atmosphère, le diamètre de la plupart des
particules étant compris entre 0,08 et 1 mm. À la
différence des particules des tempêtes de poussière, les
particules de sable sont surtout confinées à moins de 2 m du sol
et n'atteignent que rarement 15 m. Les tempêtes de sable se produisent le
plus souvent dans les régions désertiques dont le sable est
mouvant, surtout dans les dunes, et elles ne contiennent pas beaucoup de
poussière. Elles sont provoquées par des vents violents
causés ou accélérés par le réchauffement de
la surface et elles se produisent souvent pendant la journée et meurent
la nuit. Le front d'une tempête de sable peut ressembler à un mur
très large et très haut. Il s'accompagne souvent d'un
cumulonimbus qui peut être occulté par les particules de sable et
il peut aussi se produire le long d'un front d'air froid en mouvement.
c. Tempêtes de poussière
Une tempête de sable est l'ensemble des particules de
poussière soulevées énergiquement par un vent violent et
turbulent au-dessus d'une vaste zone. Ce phénomène se produit en
période de sécheresse, dans une zone où la terre
normalement arable fournit des très fines particules de
poussière, ce qui les différencie des tempêtes de sable des
régions désertiques qui sont plus courantes. Une tempête de
sable est habituellement soudaine et elle se présente sous la forme d'un
mur de poussière en mouvement qui peut mesurer plusieurs
kilomètres de long et dont la hauteur dépasse normalement 3 000
m. La
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tempête peut être précédée de
tourbillons de poussière qui se détachent de la masse principale
ou qui s'y enfoncent. En avant du mur, l'air est très chaud et le vent
léger. Le front s'accompagne souvent d'un cumulonimbus qui peut
être occulté par les particules de poussière et il peut
aussi se produire le long d'un front d'air froid en mouvement.
d. Tourbillons de poussière ou de
sable
On appelle tourbillon de poussières ou de sable, une
colonne d'air en rotation rapide normalement au-dessus d'un terrain sec et
poussiéreux ou sableux contenant de la poussière et d'autres
corpuscules légers aspirés du sol. Ces tourbillons ont un
diamètre de quelques mètres. Ils n'atteignent normalement pas
plus de 60 à 90 m de haut mais, s'ils sont bien développés
dans des zones désertiques très chaudes, ils peuvent atteindre
600 m.
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