Couche limite atmosph©rique

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Couche limite atmosphérique. Micrométéorologie. Table de matière. CLA : Micrométéorologie Pourquoi étudier la CLA Facteurs déclencheurs de la turbulence Caractérisation de la CLA aux latitudes moyennes sur les continents couche limite diurne couche limite nocturne. Micrométéorologie. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Couche limite atmosphriqueMicromtorologie

  • Table de matireCLA : MicromtorologiePourquoi tudier la CLAFacteurs dclencheurs de la turbulenceCaractrisation de la CLA aux latitudes moyennes sur les continents couche limite diurnecouche limite nocturne

  • Micromtorologietude des phnomnes atmosphriques et processus la petite chelle : micro et local Le domaine de la micro mtorologie est limit aussi aux phnomnes observs dans la couche limite atmosphrique

  • IMPORTANCE DES TUDES MICROMTOROLOGIQUES

    1. Qualit de lair

    2. Mtorologie la meso chelle

    3. Macromtorologie

    4. Agromtorologie

    5. Planification urbaine

    6. Ocanographie physique

    La couche limite atmosphrique.

    Couche limite de surface: les premiers 10 100 m au dessus de la surface est lcosystme de presque tous les tres vivants!

  • Qualit de lair :

    Transport et diffusion des polluants; dposition des polluants sur la surface terrestre et surfaces deau; prvisions de qualit dair local ou rgional; slection des sites demplacement des usines et dautres sources de pollution; slection de sites de surveillance de qualit de lair; oprations agricoles comme pandage dinsecticides et autres; oprations militaires.Applications

  • ApplicationsMeso-mtorologie : couche limite urbaine et le de chaleur; brise de mer et de terre; vents locaux; dveloppement de fronts et de dpressions.Macro-mtorologie : prdictibilit atmosphrique ; prvisions long terme; localisation des stations mto; circulation gnrale et modlisation climatique.

  • ApplicationsAgro-mtorologie et foresterie :

    prvision des tempratures de surface et de gel au sol ; temprature et humidit du sol; vapotranspiration ; bilan radiatif au dessus de la canope; protection des cultures des vents et du gel; mesures de protection pour prvenir lrosion: effets des pluies acides.

  • ApplicationsPlanification et gestion urbaine :

    chauffage et climatisation; effets des vents sur les structures; protection contre le vent, laccumulation de neige;mesures de control de pollution.

  • ApplicationsOcanographie physique :

    prvision des raz de mare; prvisions de ltat de la mer; dynamique de la couche de mlange maritime; mouvements de la glace dans les ocans; modlisation de la circulation ocanique; navigation.

  • C.L. dynamique et thermiqueTurbulence dynamiqueTurbulence thermiqueSelon lorigine de linstabilit on a:

  • quations caractrisant lcoulement dun fluide incompressibleFluide incompressibleConservation de la massequation de mouvement

  • Paramtre de stabilitquation de mouvement

  • Nombre de Reynolds critiqueExprimentalement, en laboratoire on obtient:

  • Instabilit dynamique

  • Instabilit dynamique

  • Couche limite dynamique atmosphriqueEst la rgion au voisinage du sol dans laquelle se rpercute directement, par viscosit, ladhrence de lcoulement au sol.

  • Nombre de Reynolds typique de la CLAValeurs caractristiques de lcoulement atmosphriquedans la CLAToujours turbulente!!!

    U ( 15 m/s,

    =1.45(10-5 m2/s, T = 15 (C, h =103 m

    _990968209.unknown

  • quations caractrisant lcoulement dun fluide incompressible stratifiet stationnaireConservation de la massequation de mouvementquation dnergie

  • Nombre de Rayleigh pour un gaz parfaitDans latmosphre ??Vrifiez

  • Couche limite thermique

  • Couche limite thermiqueZone de latmosphre au voisinage du sol dans laquelle la variation diurne du rayonnement solaire est directement perceptible.

  • Convection

  • CLALa couche limite atmosphrique est caractrisepar un coulement dynamiquement instable donc turbulent.

    La stratification thermique de la couche limite peut contribuer diminuer ou augmenter la turbulence.

  • Hauteur de la couche limite ?Elle dpend de 2 facteurs : 1) de lintensit et type de turbulence2) de la divergence de masse due lcoulement grande chelle

  • Temprature potentielle versus temprature

    ?Ltude de la stabilit thermique dune couche de latmosphre est facilit si on reprsente les profils thermiques de celle-cien fonction de la temprature potentielle virtuelle

  • volution diurne de la CLAtypique des latitudes moyennes, sur les continents et dans unesituation anti-cyclonique (systme dhautes pressions)

  • volution diurne de la CLA: rgion anticyclonique

  • volution diurne de la CLA: rgion anticycloniqueDiscussion : couche limite sur les ocans ?

  • Couche limite convective ou couche de mlange

  • Profils typiques de la CLA pendant le jour

  • Couche limite nocturne ou stableSBLRLEZ = zone dentranement (rsiduelle)FAFA = atmosphre libreRL = couche rsiduelleSBL = couche stable nocturneEZ

  • Profils typiques de temprature et de vent dans la CLA nocturne

  • Panaches de fume et volution de la CLA

  • retenirDomaine dtude de la micromtorologieDfinition de couche limitePrincipaux facteurs qui dfinissent lpaisseur et la structure de la couche limite atmosphriqueStabilit dynamique: nombre de Reynolds

  • retenirStabilit statique : Nombre de Rayleigh, temprature potentielle virtuelle volution de la couche limite atmosphriqueStructure de la couche limite diurneStructure de la couche limite nocturne

    DfinitionLa couche limite atmosphrique est la partie de latmosphre en contact avec la surface terrestre, directement influence par la prsence de celle-ciQualit de lair :Transport et diffusion des polluants; dposition des polluants sur la surface terrestre et surfaces deau; prvisions de qualit dair local ou rgional; slection des sites demplacement des usines et dautres sources de pollution; slection de sites de surveillance de qualit de lair; oprations agricoles comme pandage dinsecticides et autres; oprations militaires.Meso-mtorologie : couche limite urbaine et le de chaleur; brise de mer et de terre; vents locaux; dveloppement de fronts et de dpressions.Macro-mtorologie : prdictibilit atmosphrique ; prvisions long terme; localisation des stations mto; circulation gnrale et modlisation climatique.Agro-mtorologie et foresterie : prvision des tempratures de surface et de gel au sol ; temprature et humidit du sol; vapotranspiration ; bilan radiatif au dessus de la canope; protection des cultures des vents et du gel; mesures de protection du pour prvenir lrosion: effets des pluies acides.Planification et gestion urbaine : chauffage et climatisation; effets des vents sur les structures; protection contre le vent, laccumulation de neige; mesures de control de pollution.Ocanographie physique : prvision des raz de mare; prvisions de ltat de la mer; dynamique de la couche de mlange maritime; mouvements de la glace dans les ocans; modlisation de la circulation ocanique; navigation.