ADIABATISMESTABILITE - INSTABILITE

1 - LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES 

Les propriétés de l’airPropriétés thermiquesAdiabatisme

DéfinitionDétenteCompression

L’humiditéRôleÉvolution

SaturationCondensationPrécipitation

 

Schémas

XIII – ADIABATISME / STABILITE - INSTABILITE

2 – STABILITE

DéfinitionCas particuliers

InversionIsothermie

 3 – INSTABILITE

DéfinitionCas particulier : la convection 4 - CONCLUSIONS SECURITE

1 – LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES

Les propriétés de l’air :

L’air est un fluide composé comme suit :

Sa masse volumique, de symbole (Rhô) = 1,225 kg/m3

La valeur standard de la pression exercée par l’air (pression atmosphérique) = 1013,25 hPa

Gaz constituants de l'air sec Volumes (en %)

Azote (N2) 78,09

Oxygène (O2) 20,95

Argon (A) 0,93

Dioxyde de carbone (CO2) 0,035

Néon (Ne) 1,8x10-3

Hélium (He) 5,24x10-4

Krypton (Kr) 1,0x10-4

Hydrogène (H2) 5,0x10-5

Xénon (Xe) 8,0x10-6

Ozone (O3) 1,0x10-6

Radon (Rn) 6,0x10-18

≈1%

1 – LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES (suite 1)

Adiabatisme :

État d’un système qui ne communique,

ni ne reçoit aucune quantité de chaleur.

refroidissement par détente

réchauffement par compression

DEDIOU V’LA L’AIR !!!

l’air est un très

mauvais conducteu

r

HE L’AIR TU VIENS ?

Zy va !! té pas d’ la téci toi ?

l’air ne se mélange pas

l’air garde ses propriétés thermiques

T’arriveras pas à m’échauffer; et

encore moins à me refroidir

Il manque pas d’air celui-la

12°

11°

13°

14°

15°

ATMOSPHERE STABLE

ATMOSPHERE INSTABLE

LESTRANSFORMATION ADIABATIQUES 14.5°

08.5°11° 12°

11°11°

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

H2O

L’humidité : Elle fait office de régulateur

à un volume donné, correspond un certain taux d’humidité maximum comment tient-elle dans ce volume ?.elle est accrochée à des particules en suspension dans l’air (poussières, sels marin, pollens etc…) appelées noyaux de condensationÉtudions maintenant l’évolution de cette humidité …

Lors du refroidissement de la masse d’air, son volume diminue, l’humidité va avoir de moins en moins de place, elle va donc se matérialiser et passer par les stades suivants :

Le taux d'humidité de l'air caractérise la quantité de vapeur d'eau présente dans la masse d'air considérée à une température donnée.Un taux de 100% correspond à de l'air saturé en humidité, avec apparition du phénomène de condensation.

- stade de condensation brouillard, nuage - stade de saturation nuage noir - stade de précipitation pluie, bruine (liquide)

neige, grèle (solide)

En plaine

1 – LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES (suite 4)

sur un relief

Quand (Rhô) diminue, la température diminue

Quand (Rhô) augmente, la température augmente

Entre deux fronts

2 – STABILITE

Définition :

Une masse d’air est dite stable lorsque la décroissance de sa température est inférieure à 1° par 100 m.

Cas particuliers :

La température reste constante dans une plage d’altitude.

Isothermie :

La température augmente avec l’altitude.

Inversion :

Définition :

Une masse d’air est dite instable lorsque la décroissance de sa température est supérieure à 1° par 100 m.

Cas particulier :

C’est un mouvement vertical de l’air :

La convection :

les couches en contact avec le sol sont réchauffées par le soleil (elles peuvent gagner jusqu’à 10°)

donc, les particules d’air montent en subissant un refroidissement adiabatique

la place libre est prise par de l’air froid qui, à son tour, s’échauffe et monte

Ce processus est donc entretenu

Le mouvement ascendant est limité en altitude par une couche stable

Ce refroidissement, entraînant la condensation d’eau, il y a donc apparition de nuage

Ce mouvement se poursuit par une transformation adiabatique saturée, c’est à dire en air nuageux jusqu’à une couche stable d’équilibre thermique : c’est le sommet des nuages.

INSTABILITE

4 – CONCLUSIONS SECURITE

Inversion et isothermie : pas de soucis

Convection = instabilité