La stabilité verticale

Présentation au sujet: "La stabilité verticale"— Transcription de la présentation:

1 La stabilité verticale

2 Notion de stabilité statique verticale d ’une particule
neutre instable stable

3 Méthode de la particule
Nous faisons les suppositions suivantes: A) le processus est adiabatique B) la particule ne se mélange pas avec et l ’environnement n ’est pas soumise au frottement avec celui-ci C) pas de mouvements compensatoires dans l ’environnement. D) On néglige la pesanteur de l ’eau liquide

4 Méthode de la particule
Pourquoi l ’hypothèse adiabatique est plausible? A) l ’air est un mauvais conducteur B) le mélange de la particule avec l ’environnement est lent C) les changements de température dus au processus radiatifs et de conduction sont petits comparativement à ceux dus aux processus adiabatiques

5 Méthode de la particule
Cependant le mélange de l ’air avec son environnement est très important dans certaines conditions: par exemple dans la région de développement d ’un cumulonimbus il a souvent de l ’entraînement de l ’air environnant dans la masse nuageuse. Il faut utiliser des méthodes spéciales pour tenir compte de l ’entraînement dans le changement de la stabilité.

6 Notion de stabilité verticale d ’une particule
Ce qu ’il faut toujours avoir en tête: 1) Le profil de température de l ’environnement peut être quelconque: on le mesure par radiosondage 2) La variation de température de la particule est adiabatique: Taux de variation verticale (gradient thermique) de la température avant la saturation, d Taux de variation verticale de température après la saturation, s

7 Notion de stabilité verticale d ’une particule
Le profil de température de l ’environnement peut être quelconque: on le mesure par radiosondage Le gradient thermique est le taux de décroissance de la température en fonction de la hauteur Distribution d ’un exemple

8 Taux de refroidissement adiabatique pour l ’air sec
Premier principe: + Équation hydrostatique

9 Taux de refroidissement adiabatique pour l ’air humide non saturé

10 Taux de refroidissement adiabatique pour l ’air humide saturé
L ’équation que décrit le processus

11 Taux de refroidissement adiabatique pour l ’air humide saturé

12 Méthode de la particule d ’air: étude des forces en présence
Environnement: particule:

13 Méthode de la particule d ’air: étude des forces en présence
Environnement: particule:

14 Méthode de la particule d ’air: étude des forces en présence
Environ.: particule:

15 Méthode de la particule d ’air: étude des forces en présence
Environ.: particule:

16 Méthode de la particule d ’air: étude des forces en présence
Environnement: Particule: Accélération Fréquence de Brunt-Vaïsälä

17 Stabilité statique d ’une particule non saturée
T1’=T1 T2 p1 p2 E1 E2 Tv(p) T2’ T1

18 Stabilité statique d ’une particule non saturée
Tv(p) p1 E1 T1’=T1

19 Stabilité statique d ’une particule non saturée
T1’=T1 T2 p1 p2 E1 E2 Tv(p) T2’ T1

20 Stabilité statique d ’une particule saturée
T1’=T1 T2 p1 p2 E1 E2 Tv(p) T2’ T1

21 Atmosphère absolument stable

22 Stabilité statique d ’une particule saturée
T1’=T1 T2 p1 p2 E1 E2 Tv(p) T2’ T1

23 Stabilité statique d ’une particule saturée
T1’=T1 T2 p1 p2 E1 E2 Tv(p) T2’ T1

24 Instabilité absolue

25 Instabilité statique conditionnelle

26 Critère de stabilité statique: résumé