Couche limite et micrométéorologie

Présentation au sujet: "Couche limite et micrométéorologie"— Transcription de la présentation:

1 Couche limite et micrométéorologie
Les conditions frontières : La radiation (2)

2 Diffusion de la radiation solaire
E. Monteiro

3 Diffusion en avant et en arrière
E. Monteiro

4 Efficacité de diffusion (Q)
2r/ E. Monteiro

5 Transfert radiatif E. Monteiro

6 Components du coefficient d’extinction
E. Monteiro

7 Extinction Le coefficient d’extinction en ciel clair est du à la diffusion et absorption par les molécules et particules en suspension dans l’atmosphère: où s, a, g, et p se référent à la diffusion, absorption, gaz et particules respectivement. E. Monteiro

8 Transfert radiatif dans un milieu sans sources : loi de Beer-Bouger-Lambert
E. Monteiro

9 Transfert radiatif : longueur de parcours et épaisseur optique
E. Monteiro

10 Transfert radiatif : Transmissivité
Pour un milieu purement absorbant on a pour l ’absorptivité E. Monteiro

11 Transfert radiatif dans un milieu avec sources : équation générale de transfert
E. Monteiro

12 Transfert radiatif dans un milieu avec sources : équation de Scwarzschild
Milieu non diffusant : corps gris Équation de Schwarzschild E. Monteiro

13 Transfert radiatif dans un milieu avec sources : équation de Scwarzschild
Équation de Schwarzschild de la définition d ’épaisseur optique ... intégrons cette équation entre s et s1 ... E. Monteiro

14 Transfert radiatif dans un milieu avec sources : équation de Schwarzschild
Augmentation ou diminution de l’énergie du faisceau du à l’émission des couches intermédiaires. Atténuation du faisceau incident E. Monteiro

15 Smog à Montréal : Stade Olympique
E. Monteiro

16 Smog à Montréal : Mont-Royal
E. Monteiro

17 Smog à Montréal : Pont Jacques-Cartier
E. Monteiro

18 Diffusion par les aérosols (Diffusion de Mie)
Nuages (blanc) Smog (blanchâtre) Les couleurs sont diffusées également E. Monteiro

19 http://ville. montreal. qc. ca/portal/page
E. Monteiro

20 Exercice 1: Calculez la température équivalente de la Terre (considérée comme un corps noir) en supposant que l'albédo planétaire est de 0,3 et que la Terre est en équilibre radiatif avec le Soleil. La constante solaire est de 1368 W/m2 ; la distance entre la Terre et le Soleil = 1,5x1011; le rayon du Soleil = 7x108 m. E. Monteiro

21 Exercice 2 Quelle est la température de couleur du Soleil en sachant que le maximum d'émission du Soleil se réalise à a longueur d'onde 0,475 m ? E. Monteiro

22 Exercice 3 3.1 Bien que transparent dans le visible, le verre absorbe une bonne partie de l'infrarouge. Expliquez par là le fait que les plantes se refroidissent moins dans une serre. 3.2 Pourquoi les nuits claires sont plus froides que celles où le ciel est couvert? 3.3 Les lois de Kirchhoff montrent que l'émission est grand pour les longueurs d'onde qu’il absorbe bien. Un verre de vitrail bleu absorbe complètement le rouge et le jaune. Pourquoi ne les émet-il pas? 3.4 Expliquez pourquoi les nuages bas émettent plus de rayonnement IR que es nuages hauts si leur épaisseur optique est la même. E. Monteiro

23 Exercice 4 Si la température moyenne de la surface de la Terre est de 288 K, l'atmosphère est isotherme, et l'albédo de la planète (de la terre et de son atmosphère) est de 0.3, trouvez le coefficient d'absorption de l'atmosphère pour les grandes longueurs d'onde. (Considérez l'atmosphère transparente pour le rayonnement solaire). E. Monteiro

24 Exercice 5 Un avion instrumenté avec des radiomètres, survole un lac et fait les mesures suivantes: a) L'albédo du lac est de 0,2 et absorbe 425 W/m2 de l'énergie solaire. Déterminez l'irradiance à la surface du lac. b) En sachant que le lac a une emissivité = 0,96, quelle est sa température si le pyrgéomètre, qui mesure la radiation infrarouge émise par le lac, indique une valeur de 360 W/m2. E. Monteiro

25 Exercice 6 Sachant que la distance terre-soleil varie de 3.3%, montrez que la température d'équilibre (Ts) de la terre varie d'environ 4C. Note: E. Monteiro