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LA TEMPERATURELA TEMPERATUREDéfinition et mesures
Variations verticales
la tropopause
influence de la surface
Variations en surface dans le temps en un lieu
régulières
influence couche nuageuse
contraste océan-continent
cycle saisonnier
variations accidentelles
QUITTERQUITTER
Variations en altitude dans le temps en un lieu
Valeurs extrêmes
Importance aéronautique
Variations saisonnières
janvier
juillet
2
Premièrediapositive
Définition et mesures Définition et mesures (1/2)(1/2)
• Grandeur physique caractérisant l’agitation moyenne des molécules
• Le paramètre température traduit un bilan local d’énergie• Capteurs de température :
– thermomètre à mercure– sonde thermométrique à résistance de platine– thermographe à bilame– les capteurs doivent être protégés contre les rayonnements directs,
réfléchis et diffus et contre les intempéries
3
Premièrediapositive
180
32F
100
C
100
15,273K
Définition et mesures Définition et mesures (2/2)(2/2)
• La température en surface est mesurée sous abri.– celui ci est conçu de manière à protéger les capteurs et à réaliser
l’équilibre entre l’air extérieur et l’air intérieur– la température sous abri sert de référence en surface
• En altitude– radiosondage– mesures avions
• Satellites– mesure IR de la température de surface et du sommet des nuages
• Unités– (K : Kelvin, C : Celcius, F : Farenheit)
4
Premièrediapositive
Variations verticales Variations verticales (1/3)(1/3)
15°C
-56°C
0°C
11
50
80
troposphère
mésosphère
thermosphère
tropopause
mésopause
stratosphère
stratopause
Z(km)
t(°C)0
• Profil moyen
-80°C
15°C
-56°C11
Z(km)
t(°C)0
-0,65°/100m
5
Premièrediapositive
La tropopause est le niveau le plus bas au-dessus de 5 km, à partir duquel le gradient vertical devient supérieur ou égal à -2°/km, sur une épaisseur d’au moins 2 km
Variations verticales Variations verticales (2/3)(2/3)
• La stratosphère correspond à l’ozonosphère (forte concentration en ozone)
17 km -75°C
11 km-55°C6
km
-45°C
équateur
Pôle N • la tropopause varie en fonction de la latitude
6
Premièrediapositive
Refroidissement de l’air par conduction (sol froid)
Réchauffement de l’air par conduction (sol chaud), puis convection
Z
t
Inversion de température (rayonnement)
• Les régions polaires ont un profil thermique moyen qui se rapproche de l’exemple 1 (atmosphère radiative)• Les régions tropicales ou la convection est prépondérante ont un profil et des conséquences qui se rapprochent de l’exemple 2 (atmosphère convective)• Les régions tempérées en l’absence de perturbations ont un profil qui évolue en cours de journée entre 1 et 2
1Z
t
2
Variations verticales Variations verticales (3/3)(3/3)
• Influence sous-jacente de la surface
7
Premièrediapositive
Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (1/5)(1/5)
• En surface : variations régulières, cycle jour/nuit
Courbe radiation solaire
amplitude thermique
a
temps
t (sous abri)
00 06 12 18 00Heures solaires à l’équinoxelever du
soleil zénith
Bilan=RS-RA-T<0 Bilan=RS-RA-T>0 Bilan=RS-RA-T<0
tmin
tmax
+2 h+30mn
8
Premièrediapositive
Ciel clair (SKC)
Courbe radiation solaire
Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (2/5)(2/5)
a = tmax-tmin •Radiation solaire saison (été)latitude
•Atmosphère vent nuageshumidité
•Surface continentalité
• En surface : cycle jour/nuit
Couche nuageuse (OVC)
Influence d’une couche nuageuse
temps
t (sous abri)
00 06 12 18 00Heures solaires à l’équinoxelever du
soleil zénith
OVC a
SKCa
9
Premièrediapositive
Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (3/5)(3/5)
a = tmax-tmin •Radiation solaire saison (été)latitude
•Atmosphère vent nuageshumidité
•Surface continentalité
• En surface : cycle jour/nuit
Océan a
Continent
a
Influence de la continentalité
temps
t (sous abri)
00 06 12 18 00Heures solaires à l’équinoxelever du
soleil zénith
10
Premièrediapositive
Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (4/5)(4/5)
• En surface : cycle saisonnier (hémisphère Nord)
Océan a
Continent
a
mois
t (moyenne)
Janvier Juillet
parralelle 48N tmoy jan tmoy juil
BREST +7 +16
ORLEANS +3 +19
MUNICH -1 +21
BUDAPEST -4 +22
VOLGOGRAD -10 +24
11
Premièrediapositive
t
temps24/48h
1hperturbations
averse/orage
Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (5/5)(5/5)
• En surface : variations accidentelles (régions tempérées)
• En altitude– influence surface diminue– amplitude plus faible– accidents liés aux mouvements
atmosphériques
Z
t
J+1
tropoJ-1
tropo
12
Premièrediapositive
Quelques valeurs extrêmesQuelques valeurs extrêmes
• En surface
– Les plus élevées
• +58°C en Libye (El Azizia)• +44°C à Toulouse et Entrecastaux (Var)
– Les plus basses
• -88°C à Vostok (Antarctique)• -78°C à Oymiakon (Sibérie)• -33°C à Langres
13
Premièrediapositive
Importance aéronautiqueImportance aéronautique
• La température conditionne la masse volumique de l’air
– rendement moteur, consommation– portance– distance de décollage, respect des pentes
• Température < 0°C givrage potentiel dans les nuages
14
PremièrediapositivePremière
diapositive
Variations saisonnières Variations saisonnières (1/2)(1/2)
• En surface : distribution moyenne JANVIER
Equateur thermique
0°
-30°
0°
15°
15°
15
Premièrediapositive
-30°
Equateur thermique
0°
0°
15°
15°
Variations saisonnières Variations saisonnières (2/2)(2/2)
• En surface : distribution moyenne JUILLET
LA TEMPERATURELA TEMPERATURE
FINFINPremièrediapositive