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Smog

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Smog àNew Yorken 1978.
Vues dePékinun jour après la pluie (à gauche) et un jour ensoleillé avec le smog (à droite).
Smog àKuala Lumpuren 2005.

Lesmog[1],fumard[1]oubrumée[1]est unbrouillardgrisâtre urbain qui limite lavisibilitédans l’atmosphère.Issu du mélange departicules fineset d'ozone,le smog est associé à plusieurs effets néfastes pour lasantéet pour l'environnement.

Étymologie[modifier|modifier le code]

Le termesmogest unmot-valiseformé à partir des mots anglaissmoke(fumée) etfog(brouillard). Cenéologismefut inventé parHenry Antoine Des Vœuxen1905pour décrire le mélange de brouillard et de fumée qui accablait périodiquementLondreset les autres grandes villes d'Europe.

Dès leXIIIesiècleil est identifié à Londres[2]où on utilisait le charbon pour le chauffage domestique, mais c'est au milieu duXVIIIesiècleque les choses s'aggravent avec la révolution industrielle[3].

Origine et mécanismes[modifier|modifier le code]

Le smog résulte de lacondensationdans les basses couches de l'atmosphère (troposphère) de l'humidité (brouillard) sur des poussières en suspension, souvent en présence d'ozoneet deNOxdans latroposphèredans un contexte où des gaz d'échappement (de moteursDieselprioritairement mais aussi des moteurs à Essence depuis qu'on utilise des pressions d'injection direct de plus en plus élevées) ou de la fumée est produite par la combustion decombustibles fossiles,avec émissions de quantités importantes de gaz sulfureux (comme ledioxyde de soufre) dans le cas ducharbonet defioulsnon désoufrés. Cecocktaildepolluantsinterfère avec les autrespoussièresen suspension sur lesquelles se condense lavapeur d'eaucontenue dans l'air.

L'influence de la combustion debiomasse(chauffage au boisrésidentiel,feuxen plein air desménageset de l'agriculture/sylviculture) se surajoute à celle des combustibles fossiles dans la formation du smoghivernal[4],[5].

L'absence de vent et des conditions météorologiques d'inversion atmosphériquefont durer ce phénomène. Des études récentes montrent que le réchauffement et ledérèglement climatiquepeuvent causer et/ou aggraver ce type de situation.
Ainsi un smog exceptionnellement long s'est étendu sur la région des plaines de la Chine orientale en janvier2013,causant la pire pollution de ce type jamais enregistrée dans cette région[6].Ce smog a pu s'installer en raison de conditions atmosphériques très défavorables qui semblent liées à la perte deglace de merenarctiquelors de l'automne précédent, suivies de chutes de neige boréales importantes en début d'hiver, ces phénomènes ayant alors affecté lacirculation atmosphériqueen inhibant la circulation de lamasse d'airde ces régions[6].Les simulations issues des modèles climatiques montrent qu'il existe un« forçage cryosphérique boréal »qui influe sur la circulation atmosphérique régionale de la Chine orientale. Les auteurs de l'étude estiment que dans le contexte de réchauffement actuel de l'arctique, les événements de smogs hivernaux extrêmes pourraient se multiplier en Chine, ce qui devrait inciter à fortement réduire les émissions degaz à effet de serre[6].
Une autre étude avait aussi pointé un effet secondaire d'une autreanomalie climatique(perturbation de l'Oscillation quasi biennale) qui semble elle aussi induite par le dérèglement climatique planétaire[7]et qui pourrait induire des hivers plus humides avec brouillards plus denses et persistants en Europe de l'Ouest selon une première modélisation, encore à confirmer[8].

Smog photochimique[modifier|modifier le code]

Le smog photochimique est un type de smog dont la cause principale est l'élévation de la concentration enozone troposphérique,principalement en milieu urbain et en été[9].L'origine de cette pollution provient essentiellement du trafic par l'émission dedioxyde d'azote,descomposés organiques volatils,en présence de rayonnement solaire[10].Les réactions chimiques impliquées dans le phénomène font notamment intervenir laphotolyse,d'où l’appellation de smog "photochimique".

Les réactions qui participent à la formation d'ozone troposphérique sont les suivantes[11],[12]:

Où le dioxyde d'azote est photolysé pour former dumonoxyde d'azoteainsi qu'un oxygène triplet. Cette réaction se produit en journée où lalongueur d'ondedu rayonnement impliqué est inférieure à 420 nm[12].

Une seconde réaction se produit également en journée:

Cette dernière est à l'origine de la production d'ozone. L'augmentation de la concentration en ozone dans la troposphère peut ainsi principalement être constatée entre 11h et 16h en milieu urbain et en été.

Pendant la nuit, il se produit la réaction suivante:

La concentration en ozone diminue ainsi la nuit. Cet équilibre est perturbé par l'émission de composés organiques volatils[13],précurseurs de la formation d'ozone.

L'une des solutions envisagée pour lutter contre le smog photochimique est de réduire l'émission de composés organiques volatils par la diminution de la vitesse des véhicules ou la réduction de la densité du trafic.

Notes et références[modifier|modifier le code]

  1. ↑abetc«smog»,Grand Dictionnaire terminologique,Office québécois de la langue française,(consulté le).
  2. ↑UK air pollution
  3. ↑Gilles-Laurent Rayssac, Dominique Bourg,Le Développement durable. Maintenant ou jamais,éd. Gallimard,coll.« Découverte », 2007(ISBN978-2-07-033721-7).
  4. ↑[PDF]«Smog hivernal – PM10»(Archive.org•Wikiwix•Archive.is•Google•Que faire?),document de laDTAP(Suisse).
  5. ↑Le smog,article d'Environnement Canada.
  6. ↑abetcYufei Zou, Yuhang Wang, Yuzhong Zhang & Ja-Ho Koo† (2017),Arctic sea ice, Eurasia snow, and extreme winter haze in China;Science Advances; 15 mars 2017: Vol.3, n°3, e1602751 DOI: 10.1126/sciadv.1602751 (résumé)
  7. ↑Newman P.A & al. (2016)The anomalous change in the QBO in 2015–2016;Geophysical Research Letters (29 aout 2016)https://dx.doi.org/10.1002/2016GL070373(résumé)
  8. ↑Matson B (2016)Unprecedented disruption to atmosphere's pacemaker foretells wet winter for Europe;News publiée par le journal Science le 2016-09-08, consultée 2016-09-10
  9. ↑G. C.Tiao,G. E. P.Boxet W. J.Hamming,«Analysis of Los Angeles Photochemical Smog Data: A Statistical Overview»,Journal of the Air Pollution Control Association,vol.25,no3,‎,p.260–268(ISSN0002-2470,DOI10.1080/00022470.1975.10470082,lire en ligne,consulté le)
  10. ↑B.-N.Zhanget N.T. KimOanh,«Photochemical smog pollution in the Bangkok Metropolitan Region of Thailand in relation to O3 precursor concentrations and meteorological conditions»,Atmospheric Environment,vol.36,no26,‎,p.4211–4222(DOI10.1016/s1352-2310(02)00348-5,lire en ligne,consulté le)
  11. ↑Gary Z.Whitten,Henry.Hogoet James P.Killus,«The carbon-bond mechanism: a condensed kinetic mechanism for photochemical smog»,Environmental Science & Technology,vol.14,no6,‎,p.690–700(ISSN0013-936X,DOI10.1021/es60166a008,lire en ligne,consulté le)
  12. ↑aetbBliefert,Claus.(trad.de l'allemand),Chimie de l'environnement: air, eau, sols, déchets,Bruxelles/Paris,De Boeck,,478p.(ISBN978-2-8041-5945-0,OCLC377987637,lire en ligne)
  13. ↑William P.L.Carter,John A.Pierce,DongminLuoet Irina L.Malkina,«Environmental chamber study of maximum incremental reactivities of volatile organic compounds»,Atmospheric Environment,vol.29,no18,‎,p.2499–2511(DOI10.1016/1352-2310(95)00149-s,lire en ligne,consulté le)

Voir aussi[modifier|modifier le code]

Articles connexes[modifier|modifier le code]

Bibliographie[modifier|modifier le code]

Liens externes[modifier|modifier le code]

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