Inversion de température : qu'est-ce que c'est ?

L'inversion de température désigne un phénomène météorologique lors duquel une couche d'airair chaud surplombe l'air froid dans une couche donnée de l'atmosphèreatmosphère. Dans la troposphère (jusqu'à 11 à 12 km d'altitude aux latitudes tempérées), la température décroit avec l’altitude (en moyenne de 6,5°C par km), en raison de la baisse de pressionpression, qui entraîne une dilatationdilatation et donc un refroidissement de l'air. Mais dans certaines circonstances, le phénomène est parfois inversé.

L’inversion nocturne

L'hiverhiver, lorsque le temps est froid et dégagé, le rayonnement solaire réchauffe le sol durant la journée. La nuit l'absence de couverture nuageuse entraîne un refroidissement rapide du sol, où se forme alors une couche d'air froid, plus lourd, qui reste bloqué par le couvercle d'air chaud. Cette situation entraîne souvent la formation de brouillardbrouillard et de nuagesnuages bas (les fameuses «mers de nuages» que l'on peut voir au-dessus de vallées quand on est en montagne). De plus, en bloquant la convectionconvection verticale de l'air, ce dernier reste emprisonné, ce qui aggrave les effets de la pollution atmosphérique, particulièrement en l'absence de ventvent. C'est ce qui explique de nombreux pics de pollution l'hiver.

En temps normal, l’air chaud, plus léger, s’élève. Lors d’une inversion de température, la couche près de la surface se refroidit durant la nuit et reste plaquée au sol par le couvercle de la couche d’air chaud. Ce phénomène entraîne souvent des brouillards et aggrave la pollution. © Céline Deluzarche, d’après Washington Department of Ecology, YouTube

L’inversion de subsidence

L'inversion de subsidence s'observe entre 1.000 et 2.000 mètres d'altitude. Elle se produit lors de période anticyclonique et résulte d'un «tassement» de l'air froid sur lui-même. Cette compression adiabatiqueadiabatique réchauffe la couche supérieure de l'atmosphère, qui descend jusqu'à atteindre une certaine altitude, où elle se retrouve bloquée au-dessus d'une couche d'air plus froid, formant un «cloche» au-dessus de cette basse couche. L'inversion de subsidence est plus courante sur les continents du nord en hiver et sur les océans subtropicaux, où se situent des grands anticyclones.

L’inversion frontale

Ce type d'inversion de température se forme lorsqu'un front chaud et humide arrive et coupe un front froid. L'air chaud ayant une densité inférieure, il met un certain temps avant de le chasser, «glissant» dans un premier temps au-dessus. Il se produit alors une inversion de température provisoire au-dessus d'un certain point. Contrairement aux autres types d'inversion, l'inversion frontale n'est pas cantonnée à une seule couche de l'atmosphère mais s'étend sur toute la surface du front.

L’inversion des alizés

C'est une forme pérenne de l'inversion de subsidence, générée par la superposition d'air humide transporté par les alizésalizés d'une couche d'air chaud et sec.

L'inversion de température prend fin lorsque l'anticyclone est affaibli, ou par l'arrivée d'un front avec accompagné de mouvementsmouvements convectifs suffisamment puissants. Ce phénomène est typique de la troposphère, car au-delà de 12 km, l'inversion du gradientgradient thermique est permanente.