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