La stabilité verticale

Paramètre de stabilité en fonction de la température potentielle (l ’air sec) On sait que la stabilité statique de l ’air sec, à un niveau donnée, peut être évaluée si on connaît le profil de température. Exprimons maintenant les conditions de stabilité de l ’air sec en fonction du gradient de la température potentielle, .

Paramètre de stabilité en fonction de la température potentielle (l’air sec) De la définition de température potentielle on a : Nous pouvons prouver que : (tableau)

Paramètre de stabilité en fonction de la température potentielle (l’air sec)

Paramètre de stabilité en coordonnées de pression (l’air sec) + (tableau)

Paramètre de stabilité en coordonnées de pression (l’air sec)

Paramètre de stabilité en coordonnées de pression (l’air sec) Dans un téphigramme c ’est très facile d ’évaluer un paramètre de stabilité en utilisant les «différences finies»

Variation de la stabilité dans le temps Ce qui intéresse les météorologues c ’est de pouvoir faire des prévisions des champs météorologiques. Il est alors important de connaître l ’évolution temporelle de la stabilité de l ’air à cause du lien étroit entre la stabilité et les phénomènes atmosphériques. Il nous faut une équation pronostique pour 

Variation de la stabilité dans le temps Calculons alors

Variation de la stabilité dans le temps On voit que l ’évolution de la stabilité est reliée à l ’évolution de la température potentielle, plus précisément à la variation de Du premier principe de la thermodynamique

Variation de la stabilité dans le temps D ’autre part, notre système de coordonnées étant (t,x,y,p), on a

Variation de la stabilité dans le temps Calculons

Variation de la stabilité dans le temps

Variation de la stabilité dans le temps C

Variation de la stabilité dans le temps: terme A Première interprétation De la définition de température potentielle

Advection différentielle de température

Variation de la stabilité dans le temps: terme A Point P ? advection froide, augmentant avec p P=670 mb Advection froide, diminuant avec p P=770 mb Advection chaude, augmentant avec p P=850 mb Advection chaude, constante avec p P=950 mb

Variation de la stabilité dans le temps: terme A Deuxième interprétation 1 2

Variation de la stabilité dans le temps: terme A=1 Deuxième interprétation où

Variation de la stabilité dans le temps: terme A=1

Variation de la stabilité dans le temps: terme A=1

Variation de la stabilité dans le temps: terme A=1

Variation de la stabilité dans le temps: terme A=2 Deuxième interprétation Terme d ’advection isobarique de stabilité

Variation de la stabilité dans le temps: terme B Advection verticale de la stabilité. Changement de stabilité du à l ’étirement ou à la compression de la couche.

Variation de la stabilité dans le temps: terme C Les effets du réchauffement différentiel des couches atmosphériques sur la stabilité verticale.

Exemples Advection froide Réchauffement de la surface par le soleil

Resumé La stabilité à un niveau de pression donné peut changer dans le temps si : 1) La variation locale due à l ’advection de température est différente à chaque niveau de pression. 2) Il y a de l ’advection verticale des couches de stabilité différente. 3) Il existe de la divergence ou de la convergence dans les diverses couches. 4) Le taux de réchauffement diabatique des diverses couches atmosphériques n ’est pas uniforme.

Évolution temporelle de la stabilité en suivant la particule, déplacement adiabatique et géostrophique

Évolution temporelle de la stabilité

Évolution temporelle de la stabilité ? Équation de continuité

Évolution temporelle de la stabilité Environnement stable:  > 0 Divergence augmentation de stabilité Convergence diminution de stabilité

Variation de la stabilité à cause de la divergence (mv. ascendant) w(p) Discontinuité NND NND CON DIV

Variation de la stabilité à cause de la divergence. Mv. descendant w(p) NND Discontinuité NND CON DIV