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2011 Formation en météorologie Références principales : Malardel 2009, Fondamentaux de Météorologie, ch 2 et 3 Ahrens 2009, Meteorology Today, pp. 193-205.

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1 2011 Formation en météorologie Références principales : Malardel 2009, Fondamentaux de Météorologie, ch 2 et 3 Ahrens 2009, Meteorology Today, pp

2 Le concept de la pression et température Niveau moléculaire : force, par unité de surface, quun gaz exerce contre une surface en vertu des collisions aléatoires de ses molécules Niveau moléculaire : force, par unité de surface, quun gaz exerce contre une surface en vertu des collisions aléatoires de ses molécules Cette force est la même dans toutes les directions puisque les trajectoires des molécules sont aléatoires : toute collision contre une surface donnée peut se faire dans toute les directions possibles Cette force est la même dans toutes les directions puisque les trajectoires des molécules sont aléatoires : toute collision contre une surface donnée peut se faire dans toute les directions possibles Comme la pression, la température est reliée aux mouvements moléculaires, mais ici on parle de lénergie de mouvement moyen des molécules sans regard aux collisions éventuelles contre une surface Comme la pression, la température est reliée aux mouvements moléculaires, mais ici on parle de lénergie de mouvement moyen des molécules sans regard aux collisions éventuelles contre une surface SCA-2611 Introduction à la météorologie

3 Le concept de la pression Si on augmente la vitesse des molécules en augmentant la température, on pourrait croire que la pression augmentera puisque les collisions seront plus violentes. Si on augmente la vitesse des molécules en augmentant la température, on pourrait croire que la pression augmentera puisque les collisions seront plus violentes. Oui en partie, mais pas si on diminue la densité du gaz en question : Oui en partie, mais pas si on diminue la densité du gaz en question : Un gaz chaud mais peu dense peut donc exercer la même pression sur une surface que sil était froid et dense Un gaz chaud mais peu dense peut donc exercer la même pression sur une surface que sil était froid et dense Dans le premier cas, on a des molécules en moins grand nombre mais plus rapides, dans le second cas des molécules moins rapides mais plus nombreuses. Dans les deux cas, on a la même force moyenne due aux collisions, et donc la même pression. Dans le premier cas, on a des molécules en moins grand nombre mais plus rapides, dans le second cas des molécules moins rapides mais plus nombreuses. Dans les deux cas, on a la même force moyenne due aux collisions, et donc la même pression. SCA-2611 Introduction à la météorologie

4 La loi des gaz parfaits SCA-2611 Introduction à la météorologie La pression, la température et la densité ou masse volumique dun gaz comme lair au températures et pressions caractéristiques de notre atmosphère sont en tout temps reliées entre elles par la loi des gaz parfaits : La pression, la température et la densité ou masse volumique dun gaz comme lair au températures et pressions caractéristiques de notre atmosphère sont en tout temps reliées entre elles par la loi des gaz parfaits : pression Densité ou masse volumique constante spécifique de lair température En plus dobéir à la loi des gaz parfaits, lair de latmosphère terrestre subit une autre contrainte fondamentale : la gravité, qui attire lair irrémédiablement vers le sol. En plus dobéir à la loi des gaz parfaits, lair de latmosphère terrestre subit une autre contrainte fondamentale : la gravité, qui attire lair irrémédiablement vers le sol.

5 La présence de la gravité SCA-2611 Introduction à la météorologie Pourquoi alors latmosphère ne seffondre-t-elle pas complètement au sol, à nos pieds ? Pourquoi alors latmosphère ne seffondre-t-elle pas complètement au sol, à nos pieds ? Latmosphère ajuste localement sa pression afin de soutenir son propre poids Latmosphère ajuste localement sa pression afin de soutenir son propre poids Lair au bas dune colonne subit le maximum de poids de lair au-dessus de celui-ci et donc doit avoir le maximum de pression pour soutenir ce poids Lair au bas dune colonne subit le maximum de poids de lair au-dessus de celui-ci et donc doit avoir le maximum de pression pour soutenir ce poids Lair, disons, au milieu de la colonne na pas autant de poids à supporter contre la gravité (puisquil y a moins de masse au-dessus), et donc affichera une moins grande pression Lair, disons, au milieu de la colonne na pas autant de poids à supporter contre la gravité (puisquil y a moins de masse au-dessus), et donc affichera une moins grande pression Dans les deux cas, il sétablit un équilibre entre la force de gravité qui pousse lair vers le bas et la pression locale qui le pousse vers le haut : léquilibre hydrostatique Dans les deux cas, il sétablit un équilibre entre la force de gravité qui pousse lair vers le bas et la pression locale qui le pousse vers le haut : léquilibre hydrostatique Cest pourquoi la pression barométrique à un niveau donné est définie comme étant égale au poids de la colonne dair au-dessus de ce niveau Cest pourquoi la pression barométrique à un niveau donné est définie comme étant égale au poids de la colonne dair au-dessus de ce niveau À un emplacement donné, la pression barométrique diminue toujours avec la hauteur, puisque le poids à soutenir est toujours plus faible en altitude que près du sol À un emplacement donné, la pression barométrique diminue toujours avec la hauteur, puisque le poids à soutenir est toujours plus faible en altitude que près du sol

6 Variation de la pression barométrique avec la hauteur SCA-2611 Introduction à la météorologie

7 Comment mesure-t-on la pression barométrique ? Linstrument standard servant à mesurer la pression atmosphérique est le baromètre à mercure. Linstrument standard servant à mesurer la pression atmosphérique est le baromètre à mercure. Lunité SI de pression atmosphérique est le pascal (Pa – force de 1 newton/m 2 ) Lunité SI de pression atmosphérique est le pascal (Pa – force de 1 newton/m 2 ) Sur les cartes météorologiques, on utilise lhectopascal (hPa), ou 100 newtons/m 2 Sur les cartes météorologiques, on utilise lhectopascal (hPa), ou 100 newtons/m 2 SCA-2611 Introduction à la météorologie

8 Comment mesure-t-on la pression barométrique ? Le poids de la colonne de mercure vers le bas égalise celui de la colonne dair qui la force vers le haut. La hauteur de la colonne de mercure à léquilibre est donc une mesure de la pression atmosphérique. Le poids de la colonne de mercure vers le bas égalise celui de la colonne dair qui la force vers le haut. La hauteur de la colonne de mercure à léquilibre est donc une mesure de la pression atmosphérique. Une hauteur de mercure de 76 cm représente la pression atmosphérique standard, qui équivaut à 1013,25 hPa. Une hauteur de mercure de 76 cm représente la pression atmosphérique standard, qui équivaut à 1013,25 hPa. Si la pression atmosphérique augmente, celle-ci poussera davantage sur la surface de mercure contenu dans la cuvette, ce qui fera monter la hauteur de la colonne de mercure. Linverse se produit lorsque la pression atmosphérique diminue. Si la pression atmosphérique augmente, celle-ci poussera davantage sur la surface de mercure contenu dans la cuvette, ce qui fera monter la hauteur de la colonne de mercure. Linverse se produit lorsque la pression atmosphérique diminue. SCA-2611 Introduction à la météorologie

9 Il faut tout ramener au même niveau ! Cette hauteur standard est le niveau moyen de la mer. Cette hauteur standard est le niveau moyen de la mer. La correction appliquée est de lordre de 10 hPa / 100 mètres de dénivellation (à température standard). La correction appliquée est de lordre de 10 hPa / 100 mètres de dénivellation (à température standard). Le résultat est une carte de la pression au niveau de la mer, et les lignes reliant les points ayant les mêmes valeurs de pression sont appelées des isobares. Le résultat est une carte de la pression au niveau de la mer, et les lignes reliant les points ayant les mêmes valeurs de pression sont appelées des isobares. SCA-2611 Introduction à la météorologie

10 Lorigine du vent Le vent est le mouvement macroscopique de lair dans une direction donnée Le vent est le mouvement macroscopique de lair dans une direction donnée Le vent, une fois créé, peut subir plusieurs forces qui linfluencent en grandeur et direction Le vent, une fois créé, peut subir plusieurs forces qui linfluencent en grandeur et direction Mais lorigine du vent est unique : Mais lorigine du vent est unique : Cest la différence de pression entre deux parcelles dair qui force lair de la parcelle ayant la plus grande pression à se mouvoir spontanément vers la parcelle ayant la pression la moins grande. Cest la différence de pression entre deux parcelles dair qui force lair de la parcelle ayant la plus grande pression à se mouvoir spontanément vers la parcelle ayant la pression la moins grande. Cette différence de pression se nomme aussi gradient de pression Cette différence de pression se nomme aussi gradient de pression Cette force génératrice du vent sappelle : force du gradient de pression Cette force génératrice du vent sappelle : force du gradient de pression Lair se déplace toujours (au départ) dune région de haute pression vers une région de basse pression Lair se déplace toujours (au départ) dune région de haute pression vers une région de basse pression Cest là encore la conséquence des mouvements aléatoires des molécules de lair ! Cest là encore la conséquence des mouvements aléatoires des molécules de lair ! SCA-2611 Introduction à la météorologie

11 Comment crée-t-on des gradients de pression ? Nous nous attarderons à la création des vents horizontaux Nous nous attarderons à la création des vents horizontaux Les vents verticaux sont toujours très faibles car la gravité soppose toujours et annule presque complètement vers le bas le gradient vertical de pression vers le haut Les vents verticaux sont toujours très faibles car la gravité soppose toujours et annule presque complètement vers le bas le gradient vertical de pression vers le haut Pour générer un vent horizontal, il faut créer un gradient de pression horizontal Pour générer un vent horizontal, il faut créer un gradient de pression horizontal Cest dans ce contexte que lon parle des régions de hautes et basses pression : différences de pression dans un même plan horizontal Cest dans ce contexte que lon parle des régions de hautes et basses pression : différences de pression dans un même plan horizontal Puisque nous avons vu que la pression à un niveau donné est le poids de lair au-dessus de ce niveau, il suffit, pour changer cette pression, de faire varier le poids (ou la masse) de lair au- dessus de ce niveau. Puisque nous avons vu que la pression à un niveau donné est le poids de lair au-dessus de ce niveau, il suffit, pour changer cette pression, de faire varier le poids (ou la masse) de lair au- dessus de ce niveau. Nous verrons que la nature a un moyen fabuleux daccomplir cette tâche : il suffit de faire varier la température de lair ! Nous verrons que la nature a un moyen fabuleux daccomplir cette tâche : il suffit de faire varier la température de lair ! Ce concept peut être illustré par lexemple qui suit : la circulation thermique Ce concept peut être illustré par lexemple qui suit : la circulation thermique SCA-2611 Introduction à la météorologie

12 Pour illustrer le concept de circulation thermique, considérons une colonne dair enfermée dans un cylindre imaginaire Pour illustrer le concept de circulation thermique, considérons une colonne dair enfermée dans un cylindre imaginaire Les points représentent des molécules individuelles Les points représentent des molécules individuelles La densité est constante partout La densité est constante partout Supposons, dans un premier temps, que lair ne que se dilater vers le haut Supposons, dans un premier temps, que lair ne que se dilater vers le haut SCA-2611 Introduction à la météorologie

13 La circulation thermique En (a) : deux colonnes dair de masse identique, donc même pression en surface En (a) : deux colonnes dair de masse identique, donc même pression en surface SCA-2611 Introduction à la météorologie

14 La circulation thermique En (b) : on refroidit la colonne 1, on réchauffe la colonne 2. En (b) : on refroidit la colonne 1, on réchauffe la colonne 2. La colonne 1 se contracte, la colonne 2 prend de lexpansion, mais la pression en surface na toujours pas changé ! La colonne 1 se contracte, la colonne 2 prend de lexpansion, mais la pression en surface na toujours pas changé ! SCA-2611 Introduction à la météorologie

15 La circulation thermique En (c), la pression au niveau H de la colonne 2 est supérieure que celle au niveau L de la colonne 1… pourquoi ? En (c), la pression au niveau H de la colonne 2 est supérieure que celle au niveau L de la colonne 1… pourquoi ? Il y a plus dair au-dessus de H quau dessus de L ! Il y a plus dair au-dessus de H quau dessus de L ! La pression est donc plus grande à H quà L, cest-à-dire un gradient horizontal de pression de L à H (direction dans laquelle la pression augmente) La pression est donc plus grande à H quà L, cest-à-dire un gradient horizontal de pression de L à H (direction dans laquelle la pression augmente) La différence de pression de L à H crée un vent de H à L puisque la pression en H est supérieure à la pression en L La différence de pression de L à H crée un vent de H à L puisque la pression en H est supérieure à la pression en L SCA-2611 Introduction à la météorologie

16 La circulation thermique Ensuite: Ensuite: La pression chute en surface dans la colonne 2, et augmente en surface dans la colonne 1, ce qui crée un vent en surface de la colonne 1 vers la colonne 2. La pression chute en surface dans la colonne 2, et augmente en surface dans la colonne 1, ce qui crée un vent en surface de la colonne 1 vers la colonne 2. Une convergence dans le haut de la colonne 1 force un mouvement descendant dans celle-ci, et une divergence dans le haut de la colonne 2 force un mouvement ascendant dans celle-ci. Une convergence dans le haut de la colonne 1 force un mouvement descendant dans celle-ci, et une divergence dans le haut de la colonne 2 force un mouvement ascendant dans celle-ci. Résultat : une circulation en boucle dans le plan vertical entre les deux colonnes Résultat : une circulation en boucle dans le plan vertical entre les deux colonnes SCA-2611 Introduction à la météorologie HL

17 La circulation thermique, cest donc : Une combinaison de réchauffement et de refroidissement de lair causant des variations horizontales de pression en altitude et au sol Une combinaison de réchauffement et de refroidissement de lair causant des variations horizontales de pression en altitude et au sol Ces variations de pression forcent lair à se déplacer des régions de haute pression vers celles de basse pression. Ces variations de pression forcent lair à se déplacer des régions de haute pression vers celles de basse pression. Ces vents horizontaux sont accompagnés dascendance au- dessus des basses pressions en surface et de subsidence au- dessus des hautes pressions en surface. Ces vents horizontaux sont accompagnés dascendance au- dessus des basses pressions en surface et de subsidence au- dessus des hautes pressions en surface. Les régions dascension sont presque toujours associées à des nuages/précipitations, et les régions subsidentes à des régions claires, sans nuages (beau temps). Les régions dascension sont presque toujours associées à des nuages/précipitations, et les régions subsidentes à des régions claires, sans nuages (beau temps). SCA-2611 Introduction à la météorologie

18 En résumé… Le vent provient des variations horizontales de la pression atmosphérique (ou barométrique) à un niveau donné Le vent provient des variations horizontales de la pression atmosphérique (ou barométrique) à un niveau donné Ces variations de pression sont dues aux variations horizontales de température Ces variations de pression sont dues aux variations horizontales de température Température et pression atmosphériques sont donc intimement reliées dans ce ballet aérien quest la circulation thermique Température et pression atmosphériques sont donc intimement reliées dans ce ballet aérien quest la circulation thermique Un exemple réel de ce type de circulation est la brise de mer Un exemple réel de ce type de circulation est la brise de mer SCA-2611 Introduction à la météorologie

19 La brise de mer/lac est un vent local dont léchelle spatiale est de quelques dizaines de kilomètre. En Basse-Côte-Nord, elle peut être ressentie jusqu'à une vingtaine de km au large et peut atteindre 50 km/h. La brise de mer/lac est un vent local dont léchelle spatiale est de quelques dizaines de kilomètre. En Basse-Côte-Nord, elle peut être ressentie jusqu'à une vingtaine de km au large et peut atteindre 50 km/h. La brise de mer/lac SCA-2611 Introduction à la météorologie JOUR NUIT

20 Terre (18 °C) Mer (18 °C) Soient des conditions isothermes et isobares à la surface, tôt un matin, par vent calme. Soient des conditions isothermes et isobares à la surface, tôt un matin, par vent calme. Vue en coupe verticale Terre (27 °C) Mer (18 °C) Le soleil réchauffe la terre 925 hPa 950 hPa 975 hPa Quelques heures plus tard la température de la terre augmente tandis que celle de l'eau demeure à peu près constante grâce à la grande capacité calorifique de l'eau. Quelques heures plus tard la température de la terre augmente tandis que celle de l'eau demeure à peu près constante grâce à la grande capacité calorifique de l'eau. Terre (27 °C) Mer (18 °C) La terre réchauffe l'air au-dessus 925 hPa 950 hPa 975 hPa L'air n'est pas réchauffé directement par le soleil mais plutôt indirectement par la surface. Donc au-dessus de la terre l'air est plus chaud qu'au-dessus de l'eau. Ce réchauffement peut affecter typiquement une couche de 1000 à 1500 m d'épaisseur. L'air n'est pas réchauffé directement par le soleil mais plutôt indirectement par la surface. Donc au-dessus de la terre l'air est plus chaud qu'au-dessus de l'eau. Ce réchauffement peut affecter typiquement une couche de 1000 à 1500 m d'épaisseur. Vue en coupe verticale La brise de mer/lac SCA-2611 Introduction à la météorologie Vue en coupe verticale

21 Terre (27 °C) Mer (18 °C) Le réchauffement fait dilater l'air sur la terre 925 hPa 950 hPa 975 hPa Puisque l'air chaud est moins dense, l'air au-dessus de la terre se dilate à partir du sol. Cela provoque une augmentation de la distance entre les surfaces de pression. Au-dessus de l'eau où l'air est très peu réchauffé la distance entre les surfaces de pression reste la même. Puisque l'air chaud est moins dense, l'air au-dessus de la terre se dilate à partir du sol. Cela provoque une augmentation de la distance entre les surfaces de pression. Au-dessus de l'eau où l'air est très peu réchauffé la distance entre les surfaces de pression reste la même. La brise de mer/lac Terre (27 °C) Mer (18 °C) Un flux s'établit en altitude de la terre vers la mer 925 hPa 950 hPa 975 hPa H D Une zone de haute pression se développe en altitude au-dessus de la terre et par conséquent, une dépression au-dessus de la mer en ressort. Un flux d'air s'établit en altitude de la terre vers la mer à cause de ce gradient de pression. Une zone de haute pression se développe en altitude au-dessus de la terre et par conséquent, une dépression au-dessus de la mer en ressort. Un flux d'air s'établit en altitude de la terre vers la mer à cause de ce gradient de pression. Vue en coupe verticale SCA-2611 Introduction à la météorologie

22 Terre (27 °C) Mer (18 °C) La pression au sol diminue en réponse à l'écoulement en altitude 925 hPa 950 hPa 975 hPa H D H D En réponse à l'écoulement en altitude, une dépression se développe en surface sur la terre et une haute pression sur la mer. En réponse à l'écoulement en altitude, une dépression se développe en surface sur la terre et une haute pression sur la mer. La brise de mer/lac Terre (27 °C) Mer (18 °C) Un déplacement d'air s'établit de la mer vers la terre en réponse à la différence de pression 925 hPa 950 hPa 975 hPa H D H D Un déplacement d'air plus frais s'établit de la mer vers la terre à cause de ce gradient de pression. Un déplacement d'air plus frais s'établit de la mer vers la terre à cause de ce gradient de pression. Vue en coupe verticale SCA-2611 Introduction à la météorologie

23 Terre (27 °C) Mer (18 °C) L'air additionné à la surface se soulève pour remplacer l'air enlevé en altitude 925 hPa 950 hPa 975 hPa H D H D L'air additionné en altitude descend pour remplacer l'air enlevé à la surface Des mouvements verticaux s'établissent aussi en réponse aux écoulements horizontaux de l'air ce qui complète la circulation de la brise de mer. Des mouvements verticaux s'établissent aussi en réponse aux écoulements horizontaux de l'air ce qui complète la circulation de la brise de mer. La brise de mer/lac Vue en coupe verticale SCA-2611 Introduction à la météorologie

24 Ch8-24 Résumé La pression atmosphérique est la pression exercée par la masse dair au dessus du point de mesure. La pression atmosphérique est la pression exercée par la masse dair au dessus du point de mesure. À un endroit donné, la pression atmosphérique change parce que la masse de la colonne dair de surface = 1 m 2, au dessus de lendroit, a changé. À un endroit donné, la pression atmosphérique change parce que la masse de la colonne dair de surface = 1 m 2, au dessus de lendroit, a changé. Le réchauffement ou le refroidissement dune colonne dair au dessus dun endroit donné peut établir des variations de pression sur une surface de hauteur constante au dessus de la surface. Le réchauffement ou le refroidissement dune colonne dair au dessus dun endroit donné peut établir des variations de pression sur une surface de hauteur constante au dessus de la surface.

25 Ch8-25 Résumé Les différences de pression sur un plan horizontale créent le mouvement horizontal de lair : le vent. Les différences de pression sur un plan horizontale créent le mouvement horizontal de lair : le vent. La force du gradient de pression est due aux variations spatiales de pression : La force du gradient de pression est due aux variations spatiales de pression : Dirigée perpendiculairement aux isobares et toujours dirigée des hautes vers les basses pressions. Dirigée perpendiculairement aux isobares et toujours dirigée des hautes vers les basses pressions. Proportionnelle au gradient de pression (variation de la pression entre deux points divisée par la distance entre ces deux points). Proportionnelle au gradient de pression (variation de la pression entre deux points divisée par la distance entre ces deux points). Est la force qui cause le mouvement de lair. Est la force qui cause le mouvement de lair.

26 Cartes météorologiques Cartes de surface (pression au niveau de la mer) Cartes de surface (pression au niveau de la mer) Cartes daltitude (cartes isobariques) Cartes daltitude (cartes isobariques) SCA-2611 Introduction à la météorologie

27 Les cartes de la pression au niveau moyen de la mer (PNM) Les stations météorologiques rapportent à chaque heure la pression au niveau de la mer. Les stations météorologiques rapportent à chaque heure la pression au niveau de la mer. Lorsque ces valeurs sont pointées sur une carte, il est nécessaire de tracer des lignes reliant les mêmes valeurs, afin de mieux visualiser la structure spatiale de la pression Lorsque ces valeurs sont pointées sur une carte, il est nécessaire de tracer des lignes reliant les mêmes valeurs, afin de mieux visualiser la structure spatiale de la pression Ces lignes sont des isobares. Ces lignes sont des isobares. SCA-2611 Introduction à la météorologie

28 Une carte de PNM Les « L » : centre de basses pressions – région où on observe un minimum relatif de pression Les « L » : centre de basses pressions – région où on observe un minimum relatif de pression Les « H » : centres de hautes pressions - région où on observe un maximum relatif de la pression Les « H » : centres de hautes pressions - région où on observe un maximum relatif de la pression Il y a plus de masse dair (plus de poids) au-dessus des « H » quau-dessus des « L ». Il y a plus de masse dair (plus de poids) au-dessus des « H » quau-dessus des « L ». SCA-2611 Introduction à la météorologie

29 Les cartes de la pression en altitude (cartes isobariques) En altitude, les cartes représentent la pression dune manière non-intuitive, en affichant la hauteur à laquelle une pression donnée est présente, et non la pression pour une hauteur donnée. En altitude, les cartes représentent la pression dune manière non-intuitive, en affichant la hauteur à laquelle une pression donnée est présente, et non la pression pour une hauteur donnée. Cela donne des cartes à pression constante ou cartes isobariques Cela donne des cartes à pression constante ou cartes isobariques SCA-2611 Introduction à la météorologie

30 À gauche : une carte de PNM en surface pour situation météo hypothétique À gauche : une carte de PNM en surface pour situation météo hypothétique À droite: la même situation en altitude telle quillustrée par une carte isobarique de 500 hPa. À droite: la même situation en altitude telle quillustrée par une carte isobarique de 500 hPa. SCA-2611 Introduction à la météorologie RIDGE = CRÊTETROUGH = CREUX

31 Discussion SCA-2611 Introduction à la météorologie «La pression atmosphérique normale, établie à 101,3 kPa, est une estimation de la pression moyenne des masses dair, mesurée au niveau de la mer des régions tempérées. Une pression inférieure à 101,3 kPa est considérée comme une basse pression, alors quune pression supérieure à 101,3 kPa est considérée comme une haute pression.» Synergie, page 256. Pression en hPa Carte de pression au niveau moyen de la mer

32 Discussion SCA-2611 Introduction à la météorologie Synergie : section 2.4.1, page 256, paragraphe 2 «La pression atmosphérique varie également en fonction de la température de lair. En effet, lair chaud est moins dense que lair froid. Ainsi une couche dair chaud de même épaisseur quune couche dair froid exercera une pression moindre.» Voir aussi figure 34, Synergie, page 256

33 Discussion SCA-2611 Introduction à la météorologie Observatoire : page 224 Texte correct Attention à la légende de la figure 7.3 : «Plus y a des particules dair, plus la pression est grande, car plus il y a des collisions entre les particules.» densité masse Nombre de moles Masse molaire de lair Volume Température Constante spécifique de lair pression

34 Cartes à pression constante Sur la figure, les points bleus sont des molécules dair, et on suppose que toute latmosphère est contenue dans la colonne et que la densité de lair est partout la même. Sur la figure, les points bleus sont des molécules dair, et on suppose que toute latmosphère est contenue dans la colonne et que la densité de lair est partout la même. Si on monte jusquà la moitié de la colonne, on peut dessiner une surface représentant tous les points à cette altitude (5600 m). Cest une surface à hauteur constante. Si on monte jusquà la moitié de la colonne, on peut dessiner une surface représentant tous les points à cette altitude (5600 m). Cest une surface à hauteur constante. SCA-2611 Introduction à la météorologie

35 Cartes à pression constante Cest aussi une surface où le nombre de molécules en- dessous est égal au nombre de molécules au-dessus; la pression à cette hauteur est donc de 500 hPa (1000 hPa/2). Cest une surface à pression constante de 500 hPa, qui coïncide avec une surface à hauteur constante de 5600 m. Cest aussi une surface où le nombre de molécules en- dessous est égal au nombre de molécules au-dessus; la pression à cette hauteur est donc de 500 hPa (1000 hPa/2). Cest une surface à pression constante de 500 hPa, qui coïncide avec une surface à hauteur constante de 5600 m. Le long de cette surface, il ny a bien sûr aucun gradient de pression, et une carte de pression pour cette altitude nafficherait aucune isobare. Le long de cette surface, il ny a bien sûr aucun gradient de pression, et une carte de pression pour cette altitude nafficherait aucune isobare. SCA-2611 Introduction à la météorologie

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37 Cartes à pression constante Sur la figure suivante, nous avons une situation où lair est plus chaud dans une portion dune colonne dair (disons au sud), et plus froid dans une autre portion (disons au nord). La colonne y abrite donc un gradient horizontal de température. Sur la figure suivante, nous avons une situation où lair est plus chaud dans une portion dune colonne dair (disons au sud), et plus froid dans une autre portion (disons au nord). La colonne y abrite donc un gradient horizontal de température. Nous supposons que la pression en surface est partout la même, et donc quil y a le même nombre total de molécules (donc le même poids total) dans chaque portion de la colonne. Nous supposons que la pression en surface est partout la même, et donc quil y a le même nombre total de molécules (donc le même poids total) dans chaque portion de la colonne. SCA-2611 Introduction à la météorologie

38 Cartes à pression constante La surface en gris au sommet de la colonne représente une surface à pression constante, où la pression en tout point de la surface est de 500 hPa. La surface en gris au sommet de la colonne représente une surface à pression constante, où la pression en tout point de la surface est de 500 hPa. Puisque lair est plus chaud dans le sud de la colonne, la hauteur à laquelle on rencontre un pression de 500 hPa est plus haute que dans le nord de la colonne, où lair est plus froid. Puisque lair est plus chaud dans le sud de la colonne, la hauteur à laquelle on rencontre un pression de 500 hPa est plus haute que dans le nord de la colonne, où lair est plus froid. SCA-2611 Introduction à la météorologie

39 Cartes à pression constante De façon équivalente, la pression à 5600 m est plus haute dans la région chaude que dans la région froide, puisque la pression varie peu avec la hauteur dans le première, alors quelle varie plus rapidement avec la hauteur dans la seconde. De façon équivalente, la pression à 5600 m est plus haute dans la région chaude que dans la région froide, puisque la pression varie peu avec la hauteur dans le première, alors quelle varie plus rapidement avec la hauteur dans la seconde. Une région de hautes hauteurs isobariques est aussi une région de hautes pressions à une altitude donnée Une région de hautes hauteurs isobariques est aussi une région de hautes pressions à une altitude donnée Une régions de basses hauteurs isobariques est aussi une région de basses pressions à une altitude donnée. Une régions de basses hauteurs isobariques est aussi une région de basses pressions à une altitude donnée. SCA-2611 Introduction à la météorologie

40 La pression varie peu avec laltitude La pression varie beaucoup avec laltitude

41 Hautes hauteurs isobariques Basses hauteurs isobariques Carte dhauteurs de la pression de 500 hPa SCA-2611 Introduction à la météorologie

42 Sur une carte daltitude à pression constante, un creux barométrique est toujours associé à de lair froid, alors quune crête barométrique est toujours associée à de lair chaud SCA-2611 Introduction à la météorologie

43 À gauche : une carte de PNM en surface pour situation météo hypothétique À gauche : une carte de PNM en surface pour situation météo hypothétique À droite: la même situation en altitude telle quillustrée par une carte isobarique de 500 hPa. À droite: la même situation en altitude telle quillustrée par une carte isobarique de 500 hPa. SCA-2611 Introduction à la météorologie

44 La pression atmosphérique : une vraie brute ! Dans cette démonstration, lair contenu dans le baril de 200 litres est pompé jusquà ce que la pression à lintérieur ne soit que de 40% de celle à lextérieur Dans cette démonstration, lair contenu dans le baril de 200 litres est pompé jusquà ce que la pression à lintérieur ne soit que de 40% de celle à lextérieur Avec une telle différence de pression, une force de N/m 2 (poids de 6 tonnes sur chaque mètre carré !) écrase littéralement le baril ! Avec une telle différence de pression, une force de N/m 2 (poids de 6 tonnes sur chaque mètre carré !) écrase littéralement le baril ! SCA-2611 Introduction à la météorologie

45 Cartes météorologiques en altitude SCA-2611 Introduction à la météorologie


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