Adiabatisme

ADIABATISME
STABILITE - INSTABILITE
XIII – ADIABATISME / STABILITE - INSTABILITE
1 - LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES
2 – STABILITE
Les propriétés de l’air
Définition
Cas particuliers
Inversion
Isothermie
Propriétés thermiques
Adiabatisme
Définition
Détente
Compression
L’humidité
Définition
Cas particulier : la convection
Rôle
Évolution
Saturation
Condensation
Précipitation
Schémas
3 – INSTABILITE
4 - CONCLUSIONS SECURITE
1 – LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES
Les propriétés de l’air :
L’air est un fluide composé comme suit :
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%
Sa masse volumique, de symbole r (Rhô) = 1,225 kg/m3
La valeur standard de la pression exercée par l’air (pression atmosphérique) = 1013,25 hPa
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
l’air ne se mélange pas
Zy va !! té pas d’ la
téci toi ?
HE L’AIR TU VIENS ?
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
L
E
S
T
R
A
N
S
F
O
R
M
A
T
I
O
N
A
D
I
A
B
A
T
I
Q
U
E
S
ATMOSPHERE STABLE
11°
11°
08.5°
12°
13°
14°
15
°
14.5°
ATMOSPHERE INSTABLE
12°
L’humidité : LeElle
office dederégulateur
tauxfait
d'humidité
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
H2O en humidité, avec apparition du phénomène de
condensation.
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
elle
est accrochée
à des particules
suspension
dans
l’air (poussières,
Lors
de la masseen
d’air,
son volume
diminue,
l’humidité vasels
avoir de
 àdu
unrefroidissement
volume donné, correspond
un
certain
taux d’humidité
maximum

comment
tient-elle
dans
ce
volume
?
.
moins
en
moins
de
place,
elle
va
donc
se
matérialiser
et
passer
par
les
stades
marin,
pollensmaintenant
etc…) appelées
noyaux de
Étudions
l’évolution
decondensation
cette humidité …
suivants
:
- stade de saturation
condensation
- stade de précipitation
 nuage
brouillard,
noir nuage
 pluie, bruine (liquide)
 neige, grèle (solide)
En plaine
1 – LES TRANSFORMATIONS ADIABATIQUES (suite 4)
sur un relief
Quand r (Rhô) diminue, la température diminue
Quand r (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 :
Isothermie :
La température reste constante dans une plage d’altitude.
Inversion :
La température augmente avec l’altitude.
INSTABILITE
Définition :
 Une masse d’air est dite instable lorsque la décroissance de sa température est
supérieure à 1° par 100 m.
Cas particulier :
La convection :
 C’est un mouvement vertical de l’air :
 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.
4 – CONCLUSIONS SECURITE
 Inversion et isothermie : pas de soucis
 Convection = instabilité