[Dossier] – Météo et pollution aux particules fines

Origines et conséquences des particules fines dans le Centre - Val de Loire

Nous n’en avons pas l'impression, mais certaines situations climatiques jouent un grand rôle dans la pollution aux particules fines. En effet, en fonction de la météo à laquelle nous devons faire face, la pollution aux particules fines peut fluctuer.

Les paramètres climatiques qui font varier cette pollution sont notamment la direction et la vitesse du vent mais également les inversions de températures.

Pour rédiger cet article, nous nous sommes basés sur le site Pollutrack, et l’article Climatologie & Pollution : le rôle de la météo sur la pollution aux particules fines.

Article rédigé par : Maël Coupelant et Jérémy Surcin

Reportage sur ce thème de TV Centre - Val de Loire du 28 juillet 2026



Les particules fines PM 2.5

Les particules fines PM2.5 sont des particules qui sont en suspension dans l’air, elles s'appellent ainsi à cause de leur taille. En effet, leur diamètre est de 2,5 micromètres. Comme le schéma l’illustre, elles sont plus petites que les globules rouges (8 µm),elles peuvent donc aisément s’infiltrer dans notre sang.

Img.1, Taille d’une particule fine 2.5, R-Pur

Img.1, Taille d’une particule fine 2.5, R-Pur

Les sources de pollution

Il existe plusieurs sources de pollution aux particules fines. Tout d’abord, parlons des sources anthropiques, c’est-à-dire liées aux activités humaines.

Cette pollution peut provenir, par exemple, des transports ou du chauffage (surtout au bois et au fioul). Cependant, l’industrie est aussi une source anthropique de particules fines comme l’agriculture (utilisation d'engrais et émission d’ammoniaque). L'exposition aux particules fines est donc autant rurale que citadine.

Parlons maintenant des sources naturelles ; elles sont moins connues mais influent pourtant sur la concentration des particules fines dans l’atmosphère. Il s'agit des feux de forêt mais également des tempêtes de sable. Le pollen est par ailleurs considéré comme un polluant même s'il n'est pas présent tout au long de l'année.
Les éruptions volcaniques peuvent aussi augmenter la concentration en particules fines dans l’atmosphère comme les embruns marins en surface près d’une plage.

En conclusion, nous pouvons remarquer que les émissions naturelles peuvent parfois provenir de sources lointaines (tempêtes de sable, feux de forêts ou encore éruptions volcaniques).

Pollution des grandes villes

Img.2, Photo de la capitale parisienne polluée prise en haut du ballon Generali, Jeremy Surcin

Img.2, Photo de la capitale parisienne polluée prise en haut du ballon Generali, Jeremy Surcin

Comme l’illustre la photo ci-dessus, les grandes villes françaises connaissent de plus en plus d’épisodes de pollution aux particules fines.  La météo est en partie une des grandes responsables.

Les inversions de température

Qu’est-ce qu’une inversion de température ?
En temps normal, lorsque l’on monte en altitude, la température baisse, comme indiqué ci-dessous.

Img.3, Illustration d’une situation en condition météorologique normale, Maël COUPELANT

Img.3, Illustration d’une situation en condition météorologique normale, Maël COUPELANT

Toutefois, dans le cas des inversions de température, l'air est plus chaud en altitude, il surplombe alors une couche d'air plus fraiche.
Ceci bloque l’air plus froid et piège ainsi les particules fines. Ceci favorise la pollution atmosphérique. Le schéma ci-dessous permet d’illustrer en image ce qu’est une inversion de température et les conséquences que cela engendre.

Img.3, Illustration d’une situation en condition météorologique normale, Maël COUPELANT

Img.4, Illustration d’une situation d'inversion de température, Maël COUPELANT

Nous observons donc grâce à cette illustration que l’air froid est bloqué, comme les nuages de pollution, par cet air chaud qui crée par conséquent une inversion de température.

Les différents types d’inversion

Il existe plusieurs types d’inversion de température :

  • Tout d’abord, l’inversion la plus commune est l’inversion nocturne. On peut l'observer lorsqu’il y a des inversions de température le matin (plus importantes en hiver qu’en été).
Img.4, Illustration d’une situation d’inversion de température, Maël COUPELANT

Img.4, Illustration d’une situation d’inversion nocturne, Maël COUPELANT

  • Il y a aussi l’inversion de subsidence, celle-ci se produit lors de conditions anticycloniques. Dans ce cas, l’air descend vers sol, c'est pourquoi on parle de subsidence.  On note un réchauffement de l'air lors de sa descente.
Img.5, Illustration d’une situation d’inversion nocturne, Maël COUPELANT

Img.5, Illustration d’une situation d’inversion de subsidence, Maël COUPELANT

  • Il existe une dernière inversion de température : on parle d'inversion de température sous front chaud. Une inversion de température sous un front chaud se produit lorsque de l’air chaud arrive et glisse au-dessus d’une couche d’air froid restée au sol. L’air froid, plus lourd, reste bloqué près du sol.
Img.6, Illustration d’une situation d’inversion de subsidence, Maël COUPELANT

Img.6, Illustration d’une situation d’inversion sous un front chaud, Maël COUPELANT

Conditions météorologiques favorables aux pics de pollution aux particules fines

Ce sont les conditions anticycloniques (principalement les zones au centre de l’anticyclone) qui vont favoriser cette accumulation de pollution en particules fines en surface. En bordure, nous avons du vent qui disperse ces particules. En effet, lors d’un anticyclone, on observe plus fréquemment des inversions de température, mais également une absence de vent. La pollution reste bloquée, et va même s’accumuler.

Dans le cas du passage d'une dépression, le vent sera beaucoup plus présent, comme les précipitations. Ces dernières vont avoir un rôle de nettoyant pour notre air pollué en particules fines.

Si nous devions résumer en quelques mots les conditions favorables à une augmentation de la pollution en particules fines : il y aurait un ciel dégagé, peu ou pas de vent, un air sec, du brouillard, ou même de la neige qui refroidirait considérablement notre sol.

Fig.1, Conditions propices à la pollution aux particules fines, Maël COUPELANT

Fig.1, Conditions propices à la pollution aux particules fines, Maël COUPELANT

 L’exemple du pic de pollution du 24 janvier 2017

Ci-dessous, nous avons la situation météorologique (Fig. 2) du 24 janvier 2017 avec des conditions anticycloniques sur la France. Nous n'observons aucune ligne (isobare) sur la France, ce qui signifie qu’il n’y a pas de vent.

Fig. 2, Carte synoptique du 24 janvier 2017, wetterzentrale,

Fig. 2, Carte synoptique du 24 janvier 2017, wetterzentrale,

Nous retrouvons les données provenant de l’émagramme (mesures sous ballon-sonde) du 24 janvier 2017 à 00h à Trappes. Les données illustrent bien l’inversion de température (carré rouge), avec une évolution positive de la température entre l’altitude 989 hPa (100 m) et 943 hPa (500 m) représentant également l’épaisseur de la couche.

Fig.3, Données de l’émagramme du 24 janvier 2017 de Trappes, Wyoming University

Fig.3, Données de l’émagramme du 24 janvier 2017 de Trappes, Wyoming University

Fig.4, Emagramme du 24 janvier 2017 de Trappes, meteocentre, UQAM

Fig.4, Emagramme du 24 janvier 2017 de Trappes, meteocentre, UQAM

Nous avons ici l’émagramme du 24 janvier 2017 à Trappes, nous pouvons constater qu’il y a eu une inversion de température importante entre 100m et 697m d’altitude. En effet, on retrouve un air plus chaud en altitude. Cette date a été choisie car nous avons constaté le même jour un pic de pollution notable sur l’agglomération parisienne, même s'il était plus important le matin lors de l’inversion de subsidence (sous anticyclone).

La carte ci-dessous montre les relevés de chaque station de l’agglomération parisienne. Elles sont toutes unanimes, il y a eu un pic de pollution aux particules fines.

Fig.5, Carte de la qualité de l’air à Paris le 24 janvier 2017, Prev’air

Fig.5, Carte de la qualité de l’air à Paris le 24 janvier 2017, Prev’air

Impact sur la santé humaine 

La pollution atmosphérique a des effets importants sur la santé humaine, notamment des maladies respiratoires, cardiovasculaires et des troubles du système immunitaire. Elle peut par ailleurs aggraver les infections virales et favoriser leur propagation en transportant des particules contenant des virus (Fig.6).

En 2021, Santé publique France publie que chaque année près de 40 000 décès peuvent être attribués à la pollution aux particules fines. Ces décès représentent environ 7 % de la mortalité totale annuelle en France.

Ces valeurs sont potentiellement sous-estimées, et ne reflètent pas les maladies cardiaques et neuro-dégénératives.

Fig.6, Statistiques sur les causes de mortalité dues aux particules fines

Fig.6, Statistiques sur les causes de mortalité dues aux particules fines

Dans le contexte de la pandémie de Covid-19, plusieurs études ont montré le lien entre les niveaux de pollution aux particules fines et la gravité des symptômes ainsi que la mortalité. Par exemple, une augmentation de la concentration de PM2,5 est associée à une hausse significative du nombre de décès liés au virus (Fig.7).

Certains articles comme ceux du CNRS et de l’INSERM montrent la relation entre la pollution et la mortalité due à la Covid-19 dans 32 régions d’Europe occidentale entre 2020 et 2022. Les résultats montrent que les zones les plus polluées, comme certaines régions d’Italie ou Paris, présentent une mortalité plus élevée, notamment lors des pics de pollution hivernaux.
À l’inverse, les régions moins polluées enregistrent des taux de mortalité plus faibles.

Ce lien reste visible malgré l’influence d’autres facteurs comme les confinements, les conditions météorologiques ou les campagnes de vaccination, qui ont toutefois contribué à atténuer cet effet au fil du temps.

Fig.7 Évolution temporelle de la pollution aux PM2,5 et de la mortalité pour la période 2020-2022 à Paris qui montre que lorsqu’il y a un pic de pollution, il y a un pic de mortalité.

Fig.7 Évolution temporelle de la pollution aux PM2,5 et de la mortalité pour la période 2020-2022 à Paris

Épisodes de pollution aux particules fines sur la région Centre - Val de Loire

En région Centre - Val de Loire, les épisodes de pollution aux particules fines ne sont ni exceptionnels ni systématiques, mais surviennent en moyenne deux à trois semaines par an, avec des intensités variables. Trois types de situations météorologiques et anthropiques favorisent ces épisodes.

En hiver

Le premier concerne les épisodes hivernaux, lors d’anticyclones positionnés sur la France. L’absence de vent, couplée aux émissions liées aux activités industrielles et au chauffage, entraîne une accumulation des polluants en surface. Plus ces épisodes anticycloniques perdurent, plus les concentrations augmentent, comme leurs impacts sanitaires.

Par ailleurs, sous l’effet de ces conditions, les pollutions accumulées par de grandes métropoles comme Londres, Bruxelles ou Paris peuvent dériver vers le sud, y compris sur notre région, qui récupère alors une partie de ces polluants importés.

Intersaison

Le deuxième scénario se produit au printemps et à l’automne, lors des périodes d’épandage agricole, combinées à des conditions anticycloniques ou à des vents faibles. Dans ce contexte, les émissions d’ammoniac issues des engrais participent à la formation de particules fines secondaires, qui se développent dans l’atmosphère à partir de réactions chimiques entre polluants primaires.

Feux de forêts

Enfin, un troisième type d’épisode, plus ponctuel mais marquant, est lié aux feux de forêt. À titre d’exemple, le 14 juillet 2026, le nord de la région, en particulier le Loiret (secteurs de Châteauneuf-sur-Loire, Sandillon et Orléans), a connu une journée de pollution aux particules fines due aux fumées des incendies de la forêt de Fontainebleau (Seine-et-Marne). De même, autour du 24 juillet 2026, le sud de la région Centre-Val de Loire, entre Bourges, Châteauroux et Tours, a été affecté par les feux de Gironde.

La direction et la vitesse du vent jouent alors un rôle clé dans la dispersion de ces fumées nocives, dont les effets sanitaires dépendent de la durée d’exposition et des concentrations en particules fines et en composés chimiques émis. À proximité des foyers d’incendie, les habitations riveraines sont bien entendu les plus directement exposées.

Dans un contexte de réchauffement climatique, il est prévisible que ces situations deviennent plus fréquentes, augmentant ainsi le risque sanitaire lié aux émissions de particules fines issues des feux de forêt.

Img.7, Photos de la fumée près de Sandillon (45) le 14 juillet 2026, Jérémy SURCIN

Img.7, Photos de la fumée près de Sandillon (45) le 14 juillet 2026, Jérémy SURCIN

 Références

Img.1, Taille d’une particule fine 2.5, R-Pur 

Img.2, Photo de la capitale parisienne polluée prise en haut du ballon Generali, Jeremy SURCIN

Img.3, Illustration d’une situation en condition météorologique normale, Maël COUPELANT

Img.4, Illustration d’une situation d’inversion de température, Maël COUPELANT

Img.5, Illustration d’une situation d’inversion nocturne, Maël COUPELANT

Img.6, Illustration d’une situation d’inversion de subsidence, Maël COUPELANT

Img.7, Photos de la fumée près de Sandillon (45) le 14 juillet 2026, Jérémy SURCIN

Fig.1, Conditions propices à la pollution aux particules fines, Maël COUPELANT

Fig.2, Carte synoptique du 24 janvier 2017, wetterzentrale,

Fig.3, Données de l’émagramme du 24 janvier 2017 de Trappes, Wyoming University,

Fig.4, Emagramme du 24 janvier 2017 de Trappes, Wyoming University,

Fig.5, Carte de la qualité de l’air à Paris le 24 janvier 2017, Prev’air,

Fig.6, Statistiques sur les causes de mortalité dues aux particules fines,

Fig.7, Évolution temporelle de la pollution aux PM2,5 et de la mortalité pour la période 2020-2022 à Paris qui montre que lorsqu’il y a un pic de pollution il y a un pic de mortalité,

Autre référence : Articles Scientifiques,

Sites web de référence en termes de qualité de l’air :