LA TEMPERATURE 1) Définition Paramètre qui caractérise l’état d’agitation des molécules dans un fluide. Les molécules se déplacent dans un mouvement désordonné dit « mouvement Brownien ». Si on apporte de la chaleur au fluide, le mouvement Brownien s’accélère Si les mouvements browniens deviennent nuls, on a le zéro absolu.
LA TEMPERATURE 2) Importance de la température pour aéronautique Portance d’un aile : fonction inverse de la température (moins l’air est chaud, plus il est porteur) Rendement des propulseurs : fonction inverse de la température Limitation de la vitesse des avions supersoniques : fonction de la température
LA TEMPERATURE 3) Mesure (repérage) de la température - Echelles Echelle Celsius (°C) Sous une pression normale de 1013, 25 hPa 0°C = température de fusion de la glace 100 °C = température d’ébullition de l’eau
LA TEMPERATURE Echelle Kelvin (K) : Unité du système international 0 K = -273,15 °C (zéro absolu) T (K) = t (°C) + 273,15 L’échelle Kelvin (K) est la seule échelle qui doit être utilisée dans les équations de la thermodynamique.
LA TEMPERATURE Echelle Fahrenheit (°F) : Uniquement utilisée qu’aux Etats-Unis 0°C = 32 °F et 100°C = 212 °F T(°F)= 9/5 t(°C) + 32 Application Numérique : 25 °C = ? 25 °C = 77°F
LA TEMPERATURE 4) Moyens de mesure de la température : Températures mesurée sous-abri météorologique ( à l’abri des rayonnements et des intempéries) La température est mesurée avec une précision de 1/10 ème de degré
LA TEMPERATURE Abri situé au-dessus d’une surface gazonnée
LA TEMPERATURE Différents thermomètres à dilatation de liquide (mercure (gel à –39 °C), alcool) à maxima (étranglement) à minima (index dans le tube) enregistreurs à lame bimétallique - sondes thermométriques à résistance de platine (variation de R en fonction de t)
Thermomètre à mercure thermosonde
Intérieur d’un abri météorologique
LA TEMPERATURE Températures mesurées à bord des avions Tt ou Ti > Température statique (Ts) Tt = Ts (1 + 0,2 M2) avec T en K et M en nombre de Mach
LA TEMPERATURE 5) Variations de la Température dans le temps : a) Variations moyennes (ou régulières) - Variations nycthémérales (sur 24 heures) C’est la variation de la température sur une période diurne et nocturne de 24 heures consécutives
Lever du soleil +1/2 heure Méridien + 2 heures température 24 HEURES T max Delta T Tmin Lever du soleil +1/2 heure temps 00 H 12 H 00 H
LA TEMPERATURE L’amplitude de la variation diurne (delta T) est fonction de : - La nébulosité : Amplitude forte quand le ciel est clair, faible quand le ciel est couvert - L’humidité : Amplitude forte avec de l’air sec, faible quand l’air est très humide
LA TEMPERATURE - La nature du sol : Amplitude forte sur un sol aride (continental), faible en mer, (importance de l’albédo, du couvert végétal) - La vitesse du vent : Amplitude forte avec un vent faible, faible avec un vent fort (brassage)
LA TEMPERATURE - La saison : hauteur du soleil au-dessus de l’horizon Amplitude forte en été, faible en hiver - La latitude du lieu Amplitude augmente quand la latitude diminue - L’altitude du lieu (influence thermique des sols)
LA TEMPERATURE - Variations annuelles (saisonnières) Les saisons sont inversées dans les deux hémisphères : Janvier = hiver boréal = été austral Juillet = été boréal = hiver austral
LA TEMPERATURE b) Variations accidentelles (ou irrégulières) - passage d’une couverture nuageuse - précipitations, orage - changement de masse d’air (passage d’un front) - variation du vent (direction et vitesse)
LA TEMPERATURE 5) Variations avec l’altitude : ATMOSPHERE LIBRE Forte influence des sols CLA SOL
LA TEMPERATURE - dans la Couche Limite Atmosphérique (couche turbulente) : du sol à 1500/2000 m d’altitude Profils verticaux de température variant fortement entre le jour et la nuit (surtout dans les très basses couches) Apparition d’une inversion de rayonnement (inversion nocturne)
LA TEMPERATURE Le jour La nuit Apparition d’une inversion T Z T Z Couche d’inversion Le jour La nuit Apparition d’une inversion
LA TEMPERATURE dans l’atmosphère libre : au-dessus de 1500/2000 m influence thermique des sol négligeable, d’où une décroissance de température plus régulière T Z Couche isotherme
LA TEMPERATURE Inversion frontale (superposition de 2 masses d’air, air chaud sur air froid) T Z + Vers 1500/2000 m Inversion frontale -
LA TEMPERATURE Inversion de subsidence : due à un affaissement des couches supérieures d’une masse d’air T Z Inversion de subsidence
LA TEMPERATURE Inversion de vallée : due à l’air froid qui stagne au fond de vallées encaissées.
LA TEMPERATURE Records de température Maximum : + 58°C en Lybie Maximum en France + 44°C à Toulouse Minimum : - 88°C en Antarctique - 78°C en Sibérie Minimum en France – 37°C à Mouthe