Guide du Pirate

La chasse aux trésors
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Pression atmosphérique
Qu’est-ce que la pression atmosphérique?
L'atmosphère et les océans de la Terre sont en mouvement continuel. Ce mouvement est le résultat
d'une distribution inégale de l'énergie au sein du système terre-atmosphère. Des forces
résultent de cette distribution non uniforme et travaillent à déplacer la chaleur et l'énergie des
zones plus chaudes vers celles plus froides (par exemple, des tropiques vers des latitudes
moyennes et élevées). Le mouvement est engendré par des différences dans la pression (la
pression est la quantité de force appliquée à une unité de surface). La pression atmosphérique
est la force exercée sur un objet ou une personne par le poids de l'air qui est au-dessus d'eux.
Colonne d’air
Pression
Quel est l’instrument de mesure?
Le baromètre est l’appareil qui sert à mesurer la pression atmosphérique. Mais attention! Une
simple lecture de ses données ne permet pas de prédire avec exactitude le temps qu'il fera! Le
baromètre ne donne rien de plus qu'une lecture de la pression atmosphérique et de sa
tendance.
Un peu d’histoire
C'est au 17ème siècle qu'on inventa le premier baromètre. Un élève de Galilée, Evangelista
Torricelli, avait constaté qu'en retournant un tube de verre rempli de mercure dans un récipient
contenant le même métal, le mercure semblait défier les lois de la gravité en ne s'écoulant pas
par le tube inversé. Torricelli en conclut que la colonne de mercure était maintenue dans cette
position par la pression de l'air et que la hauteur de cette colonne variait en fonction des
fluctuations de la pression. À la même époque, certaines observations du Français Blaise
Pascal permirent de faire un lien entre les variations de la pression atmosphérique et les
changements météorologiques. C'est à partir de là qu'on s'est mis à utiliser le baromètre pour
prédire le temps.
Interpréter les observations
Il faut bien comprendre que la valeur exacte de la pression atmosphérique est somme toute
secondaire puisque c'est sa fluctuation, ce que l'on appelle en météorologie « la tendance de
pression », qui importe pour prédire le temps qu'il fera. Grosso modo, une pression à la hausse
est signe de beau temps alors qu'une pression à la baisse annonce généralement l'arrivée des
nuages. Quant à la pression qui s'amuse à jouer au yo-yo, c'est-à-dire à monter et à descendre
rapidement, elle annonce généralement des grands vents. Dans l'hémisphère nord, une chute
rapide de la pression atmosphérique accompagnée d'un vent du sud-ouest nous avertit qu'une
dépression approche.
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Point de rosée
Qu’est-ce que le point de rosée
Le point de rosée est une mesure directe de la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air. Le point
de rosée est donc une mesure de l'humidité de l'air; plus l'air est sec, plus la différence de
température entre l'air et le point de rosée est grande. Plus l'air est humide, plus l'écart est
petit.Par exemple, une masse d'air dont la température est de 16°C et dont le point de rosée est
de 5°C est moins humide, donc plus sèche qu'une masse ayant une température de 16°C mais
un point de rosée de 12°C.Le point de rosée des chaudes nuits d'été avoisine les 20°C alors que
celui-ci se retrouve plutôt aux environs de -25°C durant les froides et sèches journées d'hiver.
Utilité en météorologie
Le météorologue se sert de l'écart entre la température et la température du point de rosée pour
connaître les conditions d'humidité de l'air ambiant. L'air que nous respirons contient une
certaine quantité d'eau sous forme de vapeur (gaz); cette vapeur est invisible mais elle est bien
présente.Or une masse d'air peut contenir une quantité maximale de vapeur d'eau; au-delà de
cette quantité, la vapeur d'eau se condense en gouttelettes liquides. Aussi, l'air chaud a pour
caractéristique de "tolérer" une plus grande quantité de vapeur d'eau que l'air froid. Par
exemple, en hiver, la vapeur d'eau que nous expirons se condense au contact de l'air,
phénomène qui ne se produit pas l'été.L'air qui se refroidit atteindra donc éventuellement une
température à laquelle il ne peut plus tolérer la quantité de vapeur d'eau qu'il contient. La vapeur
d'eau se condensera et l'air expulsera son surplus d'eau sous forme liquide. On dit alors que l'air
a atteint la température du point de rosée. La nuit, lorsque l'air se refroidit, le point de rosée
nous indique par exemple la température à laquelle se formera la rosée ou le brouillard.
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Humidité relative
Quel est le phénomène?
Une journée semblable à bien d'autres, en plein coeur de l'été : la chaleur est écrasante, l'air,
suffocant. Notre corps a le mouvement lent d'un poids lourd et supporte avec peine la
température ambiante. La simple idée de nous adonner à une quelconque activité physique
nous donne le vertige…Scénario familier? Sans aucun doute. Mais pourquoi donc à d'autres
moments, à la même température, ne ressent-on aucun inconfort?Le grand responsable est le
taux d'humidité, c'est-à-dire la quantité de vapeur d'eau qui se trouve dans l'air.
L'atmosphère absorbe sans relâche l'évaporation des océans et des cours d'eau, de même que l'eau
rejetée par l'évapotranspiration des végétaux, il est donc chargé de vapeur d'eau. L'humidité
n'est rien d'autre que l'eau sous sa forme gazeuse contenue dans l'air. On peut mesurer le taux
d'humidité à l'aide d'un instrument appelé « hygromètre ».
Un peu d’histoire
On doit cette invention à Horace Bénédict de Saussure qui, en 1781, réalisa qu'on pouvait avoir une
bonne idée du taux d'humidité simplement en observant la réaction de cheveux qu'on faisait
bouillir dans une solution d'eau gazeuse. Un cheveu lâche indiquait un air humide alors qu'un
cheveu tendu indiquait un air sec. L'hygromètre à cheveux existe encore aujourd'hui bien qu'il ne
soit plus guère utilisé.Au tout début du 19ème siècle, les travaux du physicien britannique John
Dalton ont fait progresser de façon significative les recherches dans le domaine de l'humidité et
dans la façon de la mesurer. Le chercheur découvrit notamment que le volume de vapeur d'eau
nécessaire pour saturer l'air variait beaucoup en fonction de la température. De fil en aiguille,
cette découverte déboucha sur les notions de pression de vapeur et d'humidité relative.On peut
aussi mesurer le taux d'humidité à l'aide d'un psychromètre. Cet instrument est formé de deux
thermomètres : le thermomètre « sec », qui mesure la température de l'air ambiant, et le
thermomètre « mouillé » dont l'extrémité est entourée d'une mousseline humide. En s'évaporant,
l'eau de la mousseline abaisse la température du thermomètre mouillé. Plus l'air ambiant est
sec, plus la température du thermomètre mouillé diminue; à l'inverse, plus l'air ambiant est
humide, moins la température du thermomètre mouillé diminue. La différence de température
entre les deux thermomètres donne donc une indication du taux d'humidité
Pourquoi parle-t-on d’humidité relative?
Souvent on entend parler d'humidité relative. Il s'agit là du pourcentage d'humidité, ou
de vapeur d'eau, contenu dans l'air par rapport à la quantité maximum que peut
contenir cet air avant de se condenser, c'est-à-dire avant de se transformer en
gouttelettes d'eau. Ainsi, une humidité relative de 70% nous indique que l'air
contient 70% du maximum de vapeur d'eau qu'il peut absorber à cette
température.Plus la masse d'air est chaude, plus elle peut absorber de vapeur
d'eau sans se condenser alors que plus elle est froide, moins elle peut en contenir.
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Température ressentie
Indice humidex
Cet indice sert à mesurer le degré d'inconfort ressenti par le corps humain lorsque l'air
ambiant est humide. Ce n'est pas une mesure absolue. C'est une valeur indiquant
comment l'être humain moyen ressent la chaleur sur une échelle donnée.
Humidex oC
Degrés d’inconfort
20 - 29
Confortable
30 - 39
Divers degrés d’inconfort
40 - 45
Activités physiques dangereuses
> 54
Risque sérieux de coup de chaleur
Facteur vent
Autour de notre peau, il se forme une mince couche d'air plus chaud que l'air ambiant, car notre corps
dégage de la chaleur. Le vent chasse cette couche d'air chaud et ainsi nous ne sommes plus
protégés. C'est pour cette raison que, plus le vent est fort, plus nous avons froid. Il existe des
tables de conversion de la température de l'air en fonction de la vitesse du vent. la vitesse du
vent.
Ainsi, la
température
ressentie par le
corps humain,
lorsque la
température
extérieure est de 5oC et lorsqu’il y a
un vent de 10 km/h,
est de -9oC
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Température
Utilité
Le thermomètre est utilisé pour mesurer la température ambiante.
Comment est-il fait?
C'est un tube de verre gradué contenant une colonne de mercure (couleur argent) ou d'alcool
(couleur rouge).Comment fonctionne-t-il?Lorsque la température s'élève, le mercure ou l'alcool
se réchauffe et son volume augmente. Le niveau de la colonne de liquide monte donc et on peut
ainsi déterminer la température en lisant sa valeur sur l'échelle graduée.
Unités de mesure
Degrés Celsius oC (ou degrés Fahrenheit oF aux États-Unis)
oF = (1,8 x oC) + 32
oC = 0,56 x ( oF - 32)
Un peu d’histoire
C'est vers 1592 que Galilée inventa le thermoscope, l'ancêtre du thermomètre. Il ne donnait pas la
valeur de la température, mais une indication sur sa variation. Il fallut attendre 1641 et
Ferdinand de Toscagne pour que soit mis au point le premier thermomètre à liquide doté d'une
échelle graduée.
Records
La température la plus haute a été enregistrée en Libye le 13 septembre 1922. Elle était de 57,8 °C.
La température la plus froide a été enregistrée en Antarctique le 21 juillet 1983. Elle était de 89,2 °C.
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Vent
Lorsqu'il existe une différence de pression entre deux points, l'air circule de l'endroit où la
pression est la plus élevée vers l'endroit où elle est la moins élevée. Dans le langage des
météorologues, on dit que l'air se déplace de la haute pression vers la basse pression.
La force de pression atmosphérique pousse l'air de l'endroit où la pression au sol est la plus
forte vers l'endroit où elle est la plus faible.
Le
vent
circule
du
système
de
haute
pression vers le système
de basse pression, c'està-dire de l'anticyclone
vers la dépression
H
B
Haute pression
Basse pression
Vents locaux
Certains types de vents peuvent être produits par des caractéristiques géographiques locales. Ces
types de vents agissent sur de petites étendues et sont le résultat de la géographie particulière à
une région; on les nomme alors vents locaux. Les brises de terre et de mer sont des vents
locaux qui se produisent sur les zones côtières. Elles sont engendrées par la différence de
température entre la surface de la terre et la surface de la mer.
Unités de mesure du vent
La vitesse du vent peut être exprimée par différentes unités:
• Mètre par seconde (m/s)
• Kilomètre par heure (km/h)
• Noeud (Kt)
Parce que le noeud a été longtemps utilisé en marine et puis en aviation, il est utilisé aussi en
météorologie. Il vaut un mille marin (1 852 m) par heure, soit 0,514 m/s.
Instrument de mesure de la vitesse du vent
L'instrument qui sert à mesurer la vitesse du vent est nommé « anémomètre »
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Vent - Échelle de Beaufort
Degré de l’échelle
Appellation
Effets produits par le vent
Vitesse
(km/h)
Vitesse
(nœuds)
0
Calme
Calme, la fumée s'élève
verticalement.
0à1
0 à 0,54
1
Brise très
légère
La direction du vent est révélée
par le sens de la fumée, mais
non par la girouette.
1à5
0,54 à 2,7
2
Brise légère
On sent le vent sur la figure. La
girouette est mise en
mouvement. Les feuilles
bougent
5 à 11
2,7 à 5,9
3
Petite brise
Feuilles et petites branches
constamment agitées. Le vent
déploie les drapeaux légers.
11 à 19
5,9 à 10,2
4
Jolie brise
Soulève la poussière et les
papiers, fait mouvoir les petites
branches.
19 à 28
10,2 à 15
5
Bonne brise
Les arbustes en feuilles
balancent. Des vaguelettes se
forment sur les lacs ou étangs.
28 à 38
15 à 20,5
6
Vent frais
Les grandes branches bougent.
Les fils électriques bougent.
L'usage des parapluies devient
difficile.
38 à 50
20,5 à 27
7
Grand vent
Les arbres entiers sont agités. Il
est pénible de marcher contre le
vent.
50 à 61
27 à 33
8
Coup de vent
Brise les petites branches des
arbres
61 à 74
33 à 40
9
Fort coup de
vent
Dommages aux constructions
légères, cheminées et tuiles
emportées.
74 à 88
40 à 47,5
10
Tempête
Arbres déracinés. Graves
dégâts aux constructions.
88 à 102
47,5 à 55
11
Violente
tempête
Ravages étendus.
102 à 117
55 à 63
12
Ouragan
Destructions considérables
> 117
> 63
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Pour en savoir plus…
Voir quelques sites électroniques qui vous donneront plus d’informations:
http://www.meteomedia.ca/inter/savoir/index.htm
http://galileo.cyberscol.qc.ca/InterMet/main/menu_vent.htm
http://www.meteo.fr/meteonet/decouvr/ens.htm
http://www.msc-smc.ec.gc.ca/education/teachers_guides/index_f.html
http://www.src.ca/nouvelles/dossiers/meteo/index.html
Vous trouverez également à l’adresse ci-dessous un annuaire des sites
électroniques portant sur la météorologie et la climatologie
http://www.planeteeducation.com/annuaire/sciences_et_technologies/terre_et_espace/met
eorologie/ (annuaire des sites électroniques sur la météorologie et la
climatologie)
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