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Classe de seconde HYERES (Var ~ France) 9 mai 2012~ Université de Toulon et du Var.

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1 Classe de seconde HYERES (Var ~ France) 9 mai 2012~ Université de Toulon et du Var

2 Sommaire 2 aérosols pluie vent / poussières pollutions Lumière incidente Lumière réfléchie Calipso absorption diffusion Nuage (H 2 O) Mesures Interprétations Lumière transmise

3 Etude de lépaisseur dun milieu absorbant 3 a/ On mesure l'absorption de la lumière blanche par un milieu dont on augmente progressivement l'épaisseur. On utilise ici des lames plastiques découpées dans une feuille transparente (pour rétro projecteur), un luxmètre (ou un capteur de lumière) et une source de lumière blanche (polychromatique).

4 4 Notre matériel comporte des capteurs de lumières reliés à des interfaces de mesures Nous avons essayé de montrer les interactions entre la lumière et latmosphère

5 Nombre de lames de plastique Conclusion : lintensité lumineuse décroit avec un nombre croissant de lame de plastique. Nous traçons alors lintensité lumineuse transmise ( I ) en fonction du nombres de lames de plastique pour une lumière polychromatique. 5 0

6 b/ Sur un rail optique, on aligne, dans l'ordre, de droite à gauche, une lampe avec un diaphragme et avec un filtre de couleur rouge, un cadre porte diapositive, sur lequel on empilera de petits carrés en plastique, découpés dans une feuille pour rétro projecteur. Enfin, on place deux capteurs de lumière, un avant le cadre porte diapositive, lautre après. 6 Nous savons que lorsquune lumière dintensité I 0 passe à travers une solution, une partie de celle-ci est absorbée par le(s) soluté(s). Lintensité I de la lumière transmise est donc inférieure à I 0. On définit l absorbance A de la solution comme : A = log ( ) On parle aussi de transmitance T définie par la relation : T = c'est-à-dire que A = - log T

7 Nous traçons alors labsorbance des lames de plastiques en fonction du nombres de lames de plastique pour une longueur donde fixé ( rouge ). 7 Nbre de lame

8 8 Conclusion : nous constatons quil y a proportionnalité entre A et le nombre de lame, cette relation ressemble à la loi de Beer-Lambert que nous avons étudié en classe où cette fois-ci les lames étaient remplacées par des solutions de sulfate de nickel (Ni SO 4 (aq) ) à des concentrations différentes (échelle de teinte).

9 Nuage et diffusion de la lumière Dans une atmosphère calme, transparente, de température constante la lumière se propage aussi en ligne droite. Cependant la lumière rencontre sur son chemin à travers latmosphère de nombreuses particules microscopiques qui vont se comporter comme autant de sources lumineuses et qui vont renvoyer la lumière dans toutes les directions et en particulier vers notre œil. On dit quil y a diffusion de la lumière. 9

10 Nous traçons alors lintensité lumineuse transmise et diffusée en fonction de la masse de lait ajoutée (en gramme). 10 La lumière transmise diminue très rapidement puis se stabilise à cause de la concentration en lait qui est trop importante. La lumière diffusée diminue moins rapidement à cause du phénomène de réflexion de la lumière. Conclusion : la concentration en lait (nuage) a une influence sur la transmission et la diffusion de la lumière.

11 11

12 12 Mesures météorologiques Mesures photométriques Mercredi 9 mai 2012

13 Résultats 13 Etude de lépaisseur optique

14 Transmission optique (%) 14

15 15 Nous choisissons de présenter l étude du 26 mars Côté météo Nos mesures à 10h05 (GMT) Belle journée, ciel sans nuage, peu de vent, température supérieure à 20 °C. Nos mesures à 10h05 (GMT) AOT. Canal Vert. (505 nm) : 0.63 AOT Canal. Rouge. (625 nm) : 0.35 Côté photométrie Il faut rappeler que le canal vert ( 505 nm ) capte plutôt des a é rosols de petites tailles tels que des fum é es ou pollutions atmosph é riques, alors que le canal rouge ( 625 nm ) capte les a é rosols de grande taille tels que les poussi è res.

16 Exploitation 1 Comparaison avec les données d 16 PARASOL OC2/LS2 18-km Daily Aerosol Fine Mode Optical Depth at 550nm Nos mesures à 10h05 (GMT) AOT. Canal Vert. (505 nm) : 0.63 AOT Canal. Rouge. (625 nm) : 0.35 Hyères (Var) France

17 Exploitation 2 Comparaison avec les données d 17 Nos mesures à 10h05 (GMT) AOT. Canal Vert. (505 nm) : 0.63 AOT Canal. Rouge. (625nm) : 0.35

18 Particules fines de diamètre inférieur à 10 µm (PM10) : 48 g/cm 3 ; Ozone : 126 g/cm 3 Relevé au Park Hôtel, 16 Avenue de Belgique HYERES (France) Type : urbain ; Mise en service le : ; Altitude : 33 mètres à 10h00 (GMT) 18 Exploitation 3 Comparaison avec les données d

19 Exploitation 4 Comparaison avec les données de la 19

20 Date : 26 Mars 2012 Les coordonnées GPS de Maintenon sont : (27 m - Lat Long ) Présence daérosols en altitude Distribution vertical e des nuages et des couches daérosols observées par le Lidar de Calipso 20

21 Exploitation 5 Pollens (Toulon) 21 spores/m 3 Quelques pics de pollens en fin de mois de mars

22 Exploitation 6 Coefficient dAngström L exposant dÅngström (parfois aussi appelé coefficient dAngström ) est le nom de lexposant dans la formule habituellement utilisée pour décrire la dépendance de lépaisseur optique (appelée aussi profondeur optique en astrophysique) dun aérosol (ainsi que son coefficient dextinction ou datténuation) avec la longueur donde. = - ln(AO Vert/AO Rouge) / ln (505/625) Lexposant dÅngström est inversement lié à la taille moyenne des particules de laérosol : plus les particules sont petites, plus lexposant est élevé. Par conséquent, lexposant dÅngström est une quantité utile pour estimer la taille des particules des aérosols atmosphériques ou des nuages, ainsi que la dépendance à la longueur donde des propriétés optiques des aérosols et nuages. 22

23 23

24 Conclusion 24 Nous pouvons conclure que pour le 26 mars 2012, grâce au canal vert, nous avons des particules de type pollution atmosphérique (ozone, dioxyde de soufre, dioxyde dazote, …) et grâce au canal rouge, nous avons des poussières type pollens naturels et des aérosols. Nos mesures sont cohérentes, plusieurs organismes scientifiques confirment lordre de grandeur de nos mesures mais : Les aérosols peuvent affecter la météorologie et le climat. Ils ont des propriétés complexes. Selon leurs formes, leurs tailles et leurs compositions, ils peuvent refléter la lumière du soleil à l'espace et refroidir l'atmosphère, ils peuvent également absorber la lumière du soleil et réchauffer l'atmosphère.

25 25 LE VOILE SUR NOTRE TÊTE PEUT SE TRANSFORMER EN COUVERTURE.

26 La classe de 2 nd SL 26

27 Fin


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