La Pression Atmosphérique

Météorologie
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Mise en page SRPM Guy
Comprendre les phénomènes météorologiques,
et leur observation.

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Sommaire Notions de Météorologie..................................................2
Formation de l’Atmosphère de la Terre..........................................3
Les Régions Atmosphériques.............................................................3
La Pression Atmosphérique...............................................................4
Mesure de la Pression Atmosphérique............................................5
Pression Atmosphérique & Altitude.................................................6
Variation de la horizontale de la pression atmosphérique..........6
Les Isobares..........................................................................................7
Dépression et Anticyclone..................................................................8
Le Vent...................................................................................................9
Les Vents Locaux................................................................................10
La Mesure de la Vitesse du Vent......................................................11
La Mesure de la Direction du Vent..................................................12
Le Vent: Développement d’une Dépression....................................13
La Formation des Nuages.................................................................14
Effet d’un Ciel Nuageux.....................................................................15
Les Nuages, étage supérieur et moyen .........................................16
Les Nuages, étage inférieur et à extension verticale ................17
La précipitation : terminologie........................................................18
La précipitation: processus de Bergeron......................................19
La précipitation: Bruine & Grésil....................................................20
La précipitation: Pluie & pluie verglaçante ..................................21
Les Orages, leur formation, les éclairs .........................................22
Les Orages, le tonnerre ...................................................................23
La prévision météo: types de prévisions.......................................24
Lire une carte météo.........................................................................25
Les symboles du temps:....................................................................26
Les symboles du temps: les vents...................................................27
Sommaire Notions de Météorologie

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La formation de l’atmosphère de la terre
À mesure que la Terre se refroidissait, d'énormes quantités de méthane, d'ammoniac, de vapeur d'eau et de gaz carbonique furent expulsés
du centre de la Terre vers l'extérieur. Cela constitua la première atmosphère de la Terre. Cette atmosphère, agissant comme une serre,
permit de réduire la perte de chaleur de la Terre vers l'espace et notre planète demeura ainsi assez chaude pour que puisse naître la vie.
Sa température se situait probablement entre 15 et 30 oC.
Ensuite, il y a environ 4,5 milliards d'années, la vapeur d'eau s'est condensée pour former les océans. Le gaz carbonique se combina à des
minéraux et fut absorbé par les océans, et il fut utilisé par les premiers êtres vivants. L'azote est resté dans l'atmosphère parce que cet
élément réagit peu avec les autres. Il y a 3 milliards d'années, l'atmosphère contenait encore peu d'oxygène. Des réactions chimiques
compliquées entre le méthane, l'ammoniac, l'eau et le rayonnement solaire donnèrent naissance à une couche d'ozone. Celle-ci joue un rôle
important dans l'évolution de la vie sur Terre, car elle empêche une grande partie des rayons solaires ultraviolets, qui sont nuisibles à la vie,
de se rendre jusqu'au sol.
Les premières plantes apparurent il y a 2 milliards d'années et transformèrent une grande partie du gaz carbonique en oxygène. Ce
processus se poursuit toujours et l'atmosphère d'aujourd'hui contient environ 78 % d'azote et 21 % d'oxygène.
L'atmosphère actuelle est faite d'un mélange de gaz et de particules qui entourent notre planète. L'atmosphère est si mince qu'on peut se
représenter son épaisseur relativement à la Terre comme la pelure d'une pomme relativement à l'ensemble du fruit. C'est la force d'attraction
de la Terre qui retient l'atmosphère autour du globe.
Formation de l’Atmosphère de la Terre
Les Régions Atmosphériques
Les Régions Atmosphériques
La terre est entourée d'une mince couche gazeuse : l'atmos-
phère. L'atmosphère joue le rôle de bouclier protecteur pour
toutes les espèces vivantes qui habitent à la surface du globe.
En outre, elle les isole de l'espace glacé et menaçant et les
protège des rayons ultraviolets. L'atmosphère peut être divi-
sée en quatre régions principales : la troposphère, la stratos-
phère, la mésosphère et la thermosphère. Ce sont les
variations verticales de la température de l'air qui définissent
la division de l'atmosphère en quatre grandes régions.
La couche la plus haute est la THERMOSPHÈRE. Dans cette
couche, la température augmente avec l'altitude et peut attein-
dre environ 100 degrés Celsius. La thermosphère atteint des
milliers de kilomètres d'altitude et disparaît graduellement
dans l'espace. La thermosphère est la région où près des
pôles se forment les aurores boréales et australes
La partie inférieure de la thermosphère est appelée l'ionos-
phère. L'ionosphère réfléchit les ondes courtes (ondes radio). Ces ondes, émises par un émetteur, rebondissent sur l'ionosphère et sont
renvoyées vers la Terre. Si elles sont retournées avec un certain angle, elles peuvent faire presque le tour du globe. L'ionosphère permet
donc de communiquer avec des régions très éloignées.

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La Pression Atmosphérique
La Pression Atmosphérique
La pression atmosphérique est l'une des variables météorologiques qui déterminent les conditions météorologiques. Pour prévoir le temps, il est
donc nécessaire d'en connaître la variation géographique et temporelle.
Qu'est-ce qu'on entend par pression atmosphérique?
On compare souvent l'atmosphère à une énorme piscine au fond de laquelle on vit. En effet, l'air est un
fluide gazeux tandis que l'eau est une fluide liquide. Dans les deux cas, que ce soit dans l'atmosphère ou
dans la piscine, le fluide exerce une force sur toutes les faces des choses et des êtres vivants. On dit que
la pression atmosphérique est égale au poids de l'air à la surface de la Terre.
La pression est une force qui agit sur une unité de surface (1 mètre par 1 mètre). La pression atmosphéri-
que est donc la force exercée par l'atmosphère sur une unité de surface de la Terre. À un endroit précis, la
force de pression est égale à la force exercée par une colonne d'air, de surface unitaire, partant du sol et
allant jusqu'au sommet de l'atmosphère.
Mais quelle est la valeur de cette pression exercée sur nous?
L'air exerce une pression sur la surface de la Terre. Au niveau de la mer, le corps
humain supporte une pression qui correspond à 1 kilogramme par centimètre carré.
Cela veut dire que l'être humain moyen supporte environ une tonne d'air. On ne sent pas cette pression parce que notre
pression interne pousse vers l'extérieur pour équilibrer cette pression de l'air.
Plus de détails
Regardons cela de plus près : la pression est la force appliquée sur une surface par les molécules qui la frappent. Elle est associée à la vitesse
des molécules qui frappent une surface et au nombre de molécules. Cela veut dire que, plus il y a de molécules qui frappent une surface et plus
leur vitesse est grande, plus la force exercée sur la surface est grande aussi.
La pression exercée sur la surface A est plus faible que la pression exercée sur la surface
B.
Pour mieux vous convaincre que l'atmosphère exerce une pression sur nous, et sur la surface
de la Terre, faites l'expérience suivante :
Expérience simple
démontrant l'existence de la pression atmosphérique :
Prenez un carton de 8 1/2 par 11 pouces, mettez-le à plat sur une table et ramenez les côtés vers le centre
comme pour faire un pont.
Dans la figure de droite, on voit qu'il y a équilibre des forces de pression.
En soufflant sous le pont, vous créez un vide partiel (dépression) et le pont s'écrase sous la
pression de l'air.
Ici, l'équilibre des forces est rompu.
La pression atmosphérique au-dessus du pont n'a pas changé, ce n'est que la différence de
pression qui a provoqué l'écrasement du pont.

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Mesure de la Pression Atmosphérique
Mesure de la pression atmosphérique
L'unité de mesure de la pression
L'unité de mesure de la pression est le pascal, et cela en hommage à Pascal, grand savant du XVIIe siècle.
1 pascal = 1 N/m2 où N, le Newton, est l'unité de mesure de la force.
On voit que le pascal représente bien une force par unité de surface,c'est-à-dire, une pression.
Au XVIIe siècle, Galilée, Torricelli et Pascal mettent en évidence la pesanteur de l’air. Et en 1647 naît le premier instrument de mesure de la
pression atmosphérique. L’Académie des sciences le baptise le baromètre.
Le pascal est une petite unité. En météorologie, on utilise plutôt un multiple du pascal, l'hectopascal (hPa), pour les mesures de la pression
atmosphérique. 1 hPa = 100 pascals.
Anciennement, on utilisait le millibar comme unité de mesure pour la pression. 1 millibar (mb) = 1 hectopascal (hPa)
La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer est d'environ 1013 hPa (1013 mb) ou encore 101,3 kPa.
Les instruments de mesure de la pression atmosphérique
Les deux instruments de mesure de la pression atmosphérique sont :
BAROMÈTRE À MERCURE
À quoi sert-il? Cet instrument permet de déterminer la pression atmosphérique.
Comment est-il fait? Le baromètre est composé d'un tube de verre contenant du mercure et dont l'extrémité ouverte (en bas) repose
dans un bassin rempli de mercure. Une échelle graduée permettant de lire la pression se trouve sur le tube de verre.
Comment fonctionne-t-il?
Le principe physique du fonctionnement du baromètre est l'équilibre des forces. La colonne de mercure contenue dans le tube cherche à
descendre sous l'effet de son poids. Cependant, l'air environnant pousse sur le mercure dans le bassin. La colonne de mercure cesse de
bouger lorsque ces deux forces de poussée sont égales. Lorsque la pression de l'air environnant augmente, elle pousse sur le mercure
dans le bassin et fait remonter une certaine quantité de mercure dans le tube de verre. De façon contraire, une baisse du mercure dans
le tube sera causée par une diminution de la pression atmosphérique. En observant la hauteur de la colonne de mercure dans le tube,
nous disposons donc d'une mesure de la pression de l'air. Unités de mesure Hectopascals (hPa) ou millimètres de mercure (mm
Hg).
760 mm Hg = 1013 mb = 1013 hPa
Informations supplémentaires
C'est en 1644 que l'Italien Torricelli a l'idée de remplir un tube de verre de mercure, de le boucher avec un doigt et de le retourner dans
un bassin rempli de mercure.
Et alors? Et alors, Torricelli observe que le mercure ne s'écoule pas dans le bassin, et qu'il en reste toujours environ 76 cm dans le tube,
et ce, quelle que soit la hauteur du tube. Il en déduit alors que c'est l'air qui fait pression sur le bassin et empêche le tube de se vider.
C'est-à-dire que la pression de l'air contrebalance le poids du mercure. Voilà comment Torricelli inventa le baromètre à mercure. Torricelli
était l'élève de Galilée. On peut ajouter à ce baromètre un système mécanique ou électronique d'enregistrement automatique des
données : le barographe.
Les pressions les plus fortes sont enregistrées par temps froid. Le record appartient à la Sibérie où on a noté une pression de 1083,8 hPa le
31 décembre 1968.
BAROMÈTRE ANÉROÏDE À quoi sert-il? Cet instrument permet de déterminer la pression atmosphérique.
Comment est-il fait? Cet instrument est composé d'une capsule métallique sous vide et d'une aiguille pour
indiquer la pression.
Comment fonctionne-t-il? Le principe de fonctionnement de ce baromètre est simple : une boîte métallique,
dans laquelle on a fait un vide partiel (abscence d'air), s'écrase ou se détend selon les changements de
pression atmosphérique. Les mouvements de la boîte sont amplifiés par un système de leviers relié à une
aiguille qui tourne autour d'un point central. C'est ce genre de baromètre que l'on utilise dans nos maisons.
Unités de mesure La mesure se fait en hectopascals (hPa) ou en millibars (mb). L'échelle de graduation peut
également afficher la pression en millimètres de mercure (mmHg).
Informations supplémentaires Le baromètre anéroïde fut inventé vers 1843 par Lucien Vidie.. La deuxième
aiguille du baromètre anéroïde (que l'on déplace soi-même à l'aide d'un bouton) sert à conserver en mémoire
la valeur de la pression. En effet, ce sont les variations de pression (augmentation ou diminution) qui nous
renseignent sur les conditions météorologiques futures (aujourd'hui ou demain) et non pas la valeur de la pression elle-même. En général, une
diminution brusque de la pression annonce du mauvais temps (arrivée d'une dépression) et une hausse de pression signifie l'arrivée du beau
temps (d'un anticyclone). Une forme appropriée de ce baromètre est fréquemment utilisée comme altimètre dans les avions; cet instrument
mesure l'altitude, car la pression atmosphérique dépend de l'altitude.
On peut ajouter à ce baromètre un système mécanique ou électronique d'enregistrement automatique des données : le barographe.