La météorologie

Météorologie
Définition
Etude de l’atmosphère
 Variabilité des conditions
Fait
 Observation d’un phénomène
 Analyse  modélisation
 Prévision
Cause
3 manières de fonctionnement du cerveau
 Fait  cause
 Cause  fait
 Les 2
Observation = problématique
Problème géographique et de Temps
Analyse
Modélisation par des lois thermodynamiques  modèle mathématique
Prévisions
Limites liés au temps (prévision valable 3h)
Organisation mondiale de la météorologie (OMM)
En 1796 la météo est d’utilisation militaire. Lamarck est le premier à faire des prévisions
division  observatoire de Paris.
1951  ONU gère l’OMM (toujours le cas)
Siège  Genève, centralise les informations
173 états
6 divisions
 Asie
 Afrique
 Europe
 Amérique centrale du Nord
 Amérique du Sud
 Pacifique Sud-Ouest
Observation en surface fonctionne par comparaison des informations et des relevés météo.
 Pression
 Température
 Taux d’humidité
 …
 Coordonner les observations
 Temps : UTC (Universal Time Coordonate) = heure de Greenwich
Observation toutes les 3h (0h, 3h, …. , 21h, 24h : heure de Greenwich pour toutes les
stations).

Observation en surface
 10058 stations d’observation
 France, 137 en métropole et 60 outre-mer
 Bateaux 5000
Observation en altitude
Ballons sondes
Relevés sur la totalité de la masse d’air.
Lancement 2 fois par jour (0h et 12h UTC).
7 stations
 Brest
 Trappes
 Nancy
 Lyon
 Nîmes
 Bordeaux
 Ajaccio
Observation radar
 Objectif : mesure des vents par leurs conséquences : masses nuageuses
26 radars en France  Aramis
Observation par satellite
 A défilement
 Géostationnaire
Atmosphère
Atmos : vapeur (grec)
Spheria : sphère
130km d’épaisseur
D’un point de vue météorologique, on considère qu’elle mesure 30km.
D’un point de vue conventionnel, elle commence au niveau de la mer.
D’un point de vue physique, elle imbriquée dans la surface de Terre.
Entre 0 et 5km
50% de la masse de l’atmosphère
Entre 0 et 16km
90% de la masse
Entre 0 et 30km
99% de la masse
Composition
 Azote 78,09%
 Oxygène 20,95%
 Argon 0,93%
 CO2 0,03%
 Gaz rares traces
 Vapeur d’eau

Atmosphère standard
P = 1013,15 hPa
T = + 15°C
g = 9,80665 m.s-2
Gradient vertical de T = –2°/1000ft
Ttropopause = – 56,5°C  inversion de T
Transfert de chaleur dans l’atmosphère
La conduction
La transmission de chaleur par contact.
Très faible dans l’atmosphère.
Les corps en jeu sont de très mauvais conducteurs.
La convection
Répartition de la chaleur sur toute la hauteur d’un fluide chauffé à sa base  courant de
convection.
Rôle très important, phénomènes météo les plus spectaculaires.
Le rayonnement
Ne nécessite pas de support matériel.
Rayonnement  photons
phénomène ondulatoire (λ)
Albedo = 
 entre 0 et 1
Procédures
Action :
 De mémoire pour les procédures normales et certaines d’urgence
 Lues pour les procédures occasionnelles
Vérification, à 2 avec la checklists :
 1 lit (PNF) + vérifie, l’autre vérifie + répète « item »
Pression
Force appliquée sur une surface.
P (Pa) = 
Loi des Mariottes (1976)
P × Volume = constante à température constante
La constante dépend de la température et de la masse volumique.
La pression et le volume sont inversement proportionnels.

Loi de Dalton
Ptotale = ∑ Ppartielles
Dans l’atmosphère : Pa = P + e
gaz atmosphérique vapeur d’eau
Pression atmosphérique
Pression qui s’exerce sur l’atmosphère.
P = 
 = 
dz
La force qui s’exerce sur la colonne sur une surface précise.
s = 1
P = mg ≡ (P + dP) – P
P – (P + dP) = mg
Volume = S dz
dP = mg
m = ρ V = ρ s dz
masse volumique
Loi d’équilibre hydrostatique
dPression = ρ dz g
Variation de pression atmosphérique
Variations régulières
Variations nycthémérales (période de 24h)
Maximum 1 hPa
 8h  22h en été
 10h  20h en hiver
Variations annuelles
Continents pression hiver > pression été
Océans pression hiver < pression été
Variations irrégulières
Ce sont les plus importantes dans l’atmosphère.
Variation lentes : 5 à 10 jours
Plusieurs dizaines hPa
 Déplacement des masses d’air
Variations rapides : – 10h
Jusqu’à 30 hPa
 Orages

D
D
A
Variations en fonction de l’altitude
dz
25km 5hPa
1013hPa
0 dP
Géopotentiel ϕ
g est fonction de l’altitude, plus on monte et plus g diminue
Définition
En un point situé à une altitude donnée, le géopotentiel de ce point est l’énergie que l’on
doit appliquer pour contrer g.  L’énergie dépensée pour amener ce point au sol.
Unité : mètre géopententiel = mgp
1 mgp = 9,81J.kg-1
Cartes de pression
Carte isobare
995
990
985
980
A
1020
1010
1000
Anticyclone
Système d’isobares fermées dont la cote croit vers l’intérieur. 985
A altitude équivalente, la pression est plus élevée. 990
Dépression
Système d’isobares fermées dont la cote décroit vers l’intérieur.
A altitude équivalente, la pression est moins élevée.
990
985
980