Ces derniers jours, malgré une masse d’air plutôt douce en altitude, les gelées ont été fréquentes dans les plaines et les vallées… Mais pourquoi ?

En situation normale…

En situation normale, plus on monte en altitude, plus la température de l’air diminue (environ 6,5°C en moyenne tous les 1000m) jusqu’à la tropopause. Les masses d’air chaud et les polluants peuvent s’échapper assez facilement dans la troposphère.

En situation d’inversion de température…

En situation d’inversion de température, le gradient de température est positif ou nul (la température monte avec l’altitude). Comme l’air froid est plus lourd que l’air chaud, celui-ci descend vers le sol, tandis que l’autre monte. La couche d’inversion peut aller de quelques dizaines de mètres à plusieurs centaines de mètres. On observe principalement cette inversion thermique en période hivernale. En effet, le soleil étant bas dans le ciel et chauffant peu les sols, l’inversion thermique ne s’estompe pas si facilement.

En hiver, lors d’une période prolongée de hautes pressions (comme actuellement), l’anticyclone va agir comme un « couvercle » emprisonnant l’air froid et les polluants en basses couches (possible « smog »), surplombés en altitude par de l’air plus doux. A la limite de ces deux masses d’air, on constate généralement une couche de stratus ou stratocumulus (mer de nuages observée depuis les hauteurs) mais ce n’est pas toujours le cas (divers facteurs en dépendent : taux d’humidité dans l’air, températures, reliefs, mouvements des masses d’air, etc).

En général, une couche d’inversion peut se former de plusieurs manières :

• l’inversion de subsidence : elle se forme dans des conditions très calmes en basses couches, lorsqu’un anticyclone assez costaud ramène de l’air d’origine subtropical en altitude. Cet air doux descend vers le sol et plaque l’air froid vers le sol, notamment dans les vallées, piégées par les reliefs jouant le rôle de « barrières ». Ainsi, des brouillards peuvent se former près du sol si le point de rosée est atteint (température à laquelle la vapeur d’eau contenue dans l’air arrive à saturation et se condense = transforme en gouttelettes).
• l’inversion nocturne : durant les nuits d’hiver et par ciel dégagé, l’air se refroidit rapidement près du sol par rayonnement infrarouge. La masse d’air près du sol est donc plus froide que celle la surplombant (parfois plus de 10°C d’écart sur quelques centaines de mètres). Ainsi, dans certains cas, il arrive que des brouillards se forment près du sol. Si ces derniers se dissipent rapidement ou qu’ils sont absents, l’inversion s’annule. A contrario, s’ils persistent, l’inversion va se maintenir plus longtemps.
• l’inversion frontale : lors du passage d’un front chaud, l’air doux va petit à petit remplacer l’air froid. Cependant, comme l’air doux est plus léger que l’air froid, celui-ci va glisser sur l’autre et par conséquent, il va limiter l’évacuation de l’air plus froid en basses couches. La couche d’inversion se forme au contact des deux masses d’air.
• l’inversion d’advection : elle se produit lorsqu’une masse d’air passe sur un sol plus froid (sol gelé et/ou enneigé, rivière, lac, etc). L’air près du sol va alors se refroidir tandis que la masse d’air le surplombant se montrera plus douce.

Ce phénomène se termine lorsque l’anticyclone se rétracte/s’affaiblit, lorsqu’une perturbation balaie la région concernée ou bien lorsque le vent se lève.

A noter qu’en hiver, lorsque les pressions varient énormément, elles peuvent perturber les ondes de la télévision notamment. Ces dernières peuvent aussi être gênées par une hausse brusque du mercure.