Météorologie physique

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1 Météorologie physique
Eva Monteiro

2 Structure verticale de l ’atmosphère terrestre
hétérosphère Structure verticale de l ’atmosphère terrestre homosphère La troposphère La stratosphère La mésosphère la thermosphère l’exosphère

3 Composition de l’atmosphère jusqu’à 110 km de hauteur

4 Composition de l’atmosphère jusqu’à 110 km de hauteur
Const. Air sec N2,O2, Ar, CO2 variable Air atmosphérique Solide liquide vapeur Eau Rôle importante: chimie, physique des nuages radiation aérosols

5 Composition de l ’atmosphère
Essentiellement variable dans le temps et dans l ’espace. Définition de l ’air sec Importance des autres composantes

6 Les « lois de la nature » Conservation de la quantité de mouvement
Conservation de la masse Conservation de l’énergie

7 Branches de la Physique utilisées dans l ’étude des phénomènes atmosphériques
La dynamique La thermodynamique Électromagnétisme

8 La Physique appliquée à l ’atmosphère
L ’atmosphère est une machine thermique: Les mouvements atmosphériques sont possibles par la conversion de l ’énergie solaire en d ’autres formes d ’énergie Choix du modèle du système atmosphère L ’air sec: mélange de gaz parfaits Milieu continu L ’air humide: l ’air sec + la vapeur d ’eau

9 Thermodynamique L ’étude quantitative de la chaleur comme
forme d ’énergie Les transformations d ’énergie L ’étude empirique des propriétés macroscopiques des grands ensembles de particules

10 Concepts thermodynamiques
Système thermodynamique Environnement d ’un système Système: ouvert fermé non isolé thermiquement (non adiabatique) mécaniquement isolé (adiabatique + isolé mecaniquement) hétérogène, non homogène ou homogène

11 Composition Homogène Hétérogène Non homogène

12 Variable thermodynamiques
N ’importe quelle propriété macroscopique du système thermodynamique Variables intensives: Température, pression, … Variables extensives: Volume, masse, énergie, … Variables extérieures: Volume, champ de gravitation, ... Variables intérieures: pression, énergie interne, ...

13 État d ’un système thermodynamique
Définition d ’état thermodynamique Variable d ’état Équilibre thermodynamique

14 Procédé thermodynamique
Définition de procédé : n ’importe quel changement de l ’état d ’équilibre du système Procédé réversible : succession d ’états d ’équilibre Procédé irréversible

15 Autres définitions Poids moléculaire Mole pression volume spécifique
Température Suite

16 Poids moléculaire Retour

17 pression Retour

18 Température Loi zéro de la thermodynamique:
Il existe une propriété scalaire universelle appelée température caractéristique de tout système thermodynamique. Une condition nécessaire pour que deux systèmes en contact non isolés soient à l ’équilibre est l ’égalité de leurs températures.

19 Échelles de température
Échelle Celsius: t0 = 0 ºC, tb = 100 ºC Échelle Farenheit: t0 = 32 ºC, tb = 212 ºC Échelle Kelvin: retour