LA TEMPERATURE Définition et mesures Variations verticales la tropopause influence de la surface...

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

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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