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 les gradient thermique adiabatiques

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david gallagher
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david gallagher


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MessageSujet: les gradient thermique adiabatiques   les gradient thermique adiabatiques I_icon_minitimeMar 19 Fév - 16:28

Gradient adiabatique thermique



Bon il est temps a présent de réviser un peu la physique qui nous entoure pour les orage…

Bien entendu ceci ne concerne que ceux que cela intéressera mais j’ai pensé que de temps à autre mettre quelque dossier explicatif sur les phénomènes physiques des régisssent les orages peut être intéressant. Bien entendu n’hesitez pas a me corriger ou a ajouter des choses je ne suis pas un expert



Première chose et pas des moindre il s’agit des gradient thermique adiabatique. C’est je pense l’un des phénomène physique les plus important qui régissent les courtant verticaux autan ascendant que subsident…



Alors dans ce titre nous avons trois mot avec trois définitions physique et mathématique différente



Adiabatique



La thermodynamique définit un transformation adiabatique lorsque qu’il n’y a pas d’échange de chaleur entre le système étudier et le milieu extérieur



Gradient



En mathématique le gradient quand lui est un variation très petite. Par exemple une variation de température dθ sur une variation de direction dx.



Thermique



Thermique bien entendu qui est en rapport avec la température de notre système d’étude



En réunissant les trois définition on pourrai avoir ceci



Le gradient thermique adiabatique est la variation de température interne d’une parcelle d’aire sans interférence avec le milieu extérieur.



La variation d’une parcelle d’aire qui subit une adiabatique n’est du qu’a la variation de pression interne. En effet plus la pression diminue plus la température interne diminue par effet de détente adiabatique et inversement plus la pression augmente plus la température augmente par compression adiabatique

Donc une parcelle d’aire qui s’élève dans l’atmosphère, puisque la pression diminue avec l’altitude a une température qui chute et inversement….



Il ya deux type de gradient adiabatique :

Le gradient adiabatique sec ou l’humidité ne joue aucun rôle (ligne plein sur le graphique)

Le gradient adiabatique humide ou pseudo adiabatique ou la condensation de gouttelette liber de la chaleur et ralentit l’ascension de la parcelle d’aire.(ligne en pointillé)



Ces donné des adiabatique nous permettent d’étudier les états stable ou instable des différentes couches de l’atmosphère. Il faut pour cela lire le graphique dénommé émagrame qui nous donne pour un site donné les adiabatique des parcelles selon les température les pression et l’altitude correspondante…



Atmosphère instable



Si le gradient thermique est plus grand que le gradient adiabatique, on est en « atmosphère instable ».



Si cette masse d'air s'élève, par exemple sous l'effet du vent, elle se refroidit par détente adiabatique. Dans ce cas, en altitude, l'air est plus froid que la masse d'air montante, donc cette masse d'air est plus chaude que l'air ambiant : elle est donc moins dense et elle continue de monter grâce à la poussée d'Archimède.



Inversement, dans les mêmes conditions, si on prend une masse d'air en altitude et qu'on la fait descendre, elle se réchauffe par compression adiabatique, mais moins vite que l'air ambiant qu'elle traverse : elle sera plus froide que l'air des couches inférieures, donc plus dense et elle va continuer à descendre.



Les couches instables d'air en mouvement vertical (montée ou descente) voient donc leur mouvement amplifié.

Les particules sont projetées en altitudes ou bien rabattues au sol, on a donc une bonne visibilité. Ceci se produit typiquement lorsqu'un phénomène refroidit le sol et/ou réchauffe l'air en altitude





Atmosphère stable



Si le gradient thermique est plus petit que le gradient adiabatique, on est en « atmosphère stable ».



Dans ce cas, l'air en altitude est plus chaud que l'air montant, donc la masse d'air montante est plus froide que l'air ambiant. La montée s'arrête, car la poussée d'Archimède est plus faible que le poids, et la masse d'air retourne vers son point de départ.



Inversement, si la masse d'air descend, elle devient plus chaude que l'air ambiant, la descente s'arrête et la parcelle d'air retourne à son point de départ.



Les couches stables d'air ont donc tendance à rester à leur altitude.

Les particules (poussière, gouttelettes d'eau) restent en suspension dans l'air, on a peu de visibilité. Ceci se produit typiquement lorsqu'un phénomène réchauffe le sol et/ou refroidit l'air en altitude





Conséquence :



L'atmosphère peut varier de stabilité avec l'altitude. Ainsi on peut retrouver une alternance de couches stables et instables qui donneront des types différents de nuages et des conditions de visibilité et de vent différentes.



Dans une couche instable, on a des mouvements verticaux importants qui donnent :

Des nuages de type cumulus (cumulus, stratocumulus, altocumulus et cumulonimbus selon l'altitude).

Des vents qui soufflent en rafales par mélange de l'air dans la couche ce qui donne de la turbulence.

Une bonne visibilité car les particules sont projetées en altitude.

Ceci peut se produit à n'importe quel niveau de la troposphère si on réchauffe la base de la couche et/ou refroidit l'air au sommet.









Dans une couche stable, on a seulement des mouvements verticaux mécaniquement induits (ex. soulèvement par une montagne ou par un front chaud) ce qui donne :

Des nuages de type stratus (brouillard, stratus, altostratus, cirrostratus, cirrus).

Des vents réguliers qui sont étagés laminairement selon l'altitude.

Une visibilité souvent médiocre par accumulation de particules dans la couche.

Ceci se produit lorsqu'un phénomène refroidit la base de la couche et/ou réchauffe l'air à son sommet.


voici le graphique émagrame des adiabatique en pointillé les pseudoadiabatique en ligne pleine les adiabatique seche

les gradient thermique adiabatiques 795pxemagramuv2



A venir: Niveau de convection libre (NCL) et niveau de condensation par ascention. ces deux dossier ameneront au final pour la comprehension des Energie potentielle de Convection disponible ou CAPE...


Dernière édition par le Mar 19 Fév - 16:35, édité 1 fois
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Henri Buffetaut
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Henri Buffetaut


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MessageSujet: Re: les gradient thermique adiabatiques   les gradient thermique adiabatiques I_icon_minitimeMar 19 Fév - 16:34

Je t'ai déplacé le sujet dans une rubrique plus appropriée.
Je le lirai tout à l'heure. Smile
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