La peau de la terre

Atmosphère, atmosphère …
Sur Mercure, il n’y a pas d’atmosphère. Il peut
faire 420 °C côté soleil (hémisphère diurne) et
-180 °C sur l’autre côté (hémisphère nocturne).
Les rayons solaires chauffent trop ou pas assez.
Sur Vénus, il n’y a une atmosphère très dense
(environ 90 fois plus que sur terre). Il fait
partout et tout le temps environ 465 °C. Il y a
trop d’effet de serre.
Pas terrible pour y passer des vacances !
Atmosphère sur terre
Une atmosphère qui réfléchit ou absorbe
une partie des rayons solaires.
Un effet de serre pas trop puissant qui permet
de maintenir la température de surface.
La température moyenne de la surface terrestre est de 15 °C (ni trop chaud, ni trop froid).
La basse atmosphère est réchauffée par le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre.
Bilan radiatif de la terre
La température moyenne de la surface
terrestre est stable lorsque le bilan
radiatif est équilibré (autant d’énergie
reçue que d’énergie ré-émise).
L’atmosphère terrestre
L’atmosphère terrestre est l’enveloppe de gaz
qui entoure la terre. Elle est divisée en
couches ; troposphère, stratosphère,
mésosphère, thermosphère et exosphère.
La surface entre troposphère et stratosphère
est la tropopause.
Altitude de la tropopause
De 8 à 15 km suivant la latitude. Environ 11 km au dessus de la France (latitude 45° N).
Composition de l’atmosphère
Beaucoup d’azote (77%) et d’oxygène (20%). On trouve aussi des
poussières, pollen, d’autres gaz beaucoup plus rares peuvent jouer un rôle
essentiel, par exemple :
- ozone stratosphérique filtre les ultraviolets du soleil nocifs pour la vie,
- vapeur d’eau capitale dans la formation des nuages,
- poussières et pollen permettent la formation de gouttelettes et cristaux.
Le gaz se raréfie avec
l’altitude, 75 % se trouve
dans la troposphère
Remarques :
la vapeur d’eau est un gaz invisible,
un mélange de gaz atmosphériques sans vapeur d’eau est appelé air sec.
Pression
Définition : c’est le poids de la colonne d’air au dessus d’une surface de 1 m².
Evangelista Torricelli (1608-1647) est un physicien et mathématicien
italien du XVIIe siècle connu notamment pour avoir inventé le baromètre
(instrument servant à mesurer la pression atmosphérique).
Une colonne de 760 mm de
mercure représente la valeur
de la pression atmosphérique
normale au niveau de la mer.
L’unité internationale est le
Pascal (760 mm de Hg
correspond à 1013,25 hPa,
1 hPa vaut 100 Pa).
Variation de pression
Le gaz se raréfiant avec
l’altitude,
la
pression
diminue.
Dans les basses couches de
l’atmosphère, la pression
décroît de 1 hPa pour 28
pieds (soit 8 m).
Mont Everest 8848 m
Mont Blanc 4807 m
En aéronautique, les altitudes sont très souvent données en pieds
(en anglais feet, 1 ft vaut environ 0,3 m).
Champ de pression
La pression au sol n’est pas
uniforme, des cartes de
pression sont éditées et
utilisées pour l’analyse du
temps
présent
et
les
prévisions météorologiques.
Une isobare est une ligne
reliant les points d'égale
pression (pression dont la
valeur est indiquée).
D signifie dépression (zone
de basse pression) et A
signifie anticyclone (zone de
haute pression) .
Un creux barométrique ou
talweg est une excroissance
d'une dépression.
Une crête barométrique ou
dorsale est une excroissance
d‘anticyclone.
Exercice
col
marais
Sur la carte, trouver une isobare à 985 hPa, un thalweg, une dorsale, un col, un marais barométrique.
Température
Définition : c’est une grandeur physique permettant de quantifier les sensations de chaud ou de froid.
On la quantifie en degré celsius (°C) ou en degré kelvin (°K). Le zéro degré kelvin est le zéro absolu
(0 °K = -273,15 °C), température correspondant à une limite physique (on ne peut pas descendre en
dessous de cette valeur).
Dans la troposphère, la température
diminue de 2°C pour 1000 pieds.
Couche d’inversion
Définition : c’est une couche de l’atmosphère où la
variation de température change de signe.
Dans la stratosphère, la température
augmente.
C’est
une
couche
d’inversion par rapport à la
troposphère, cela empêche la
formation de nuages qui restent donc
cantonnés dans la troposphère.
Enclumes de cumulonimbus au niveau de la tropopause.
Atmosphère standard ISA (International Standard Atmosphere)
C’est un modèle simplifié de l’atmosphère suffisant pour les besoins de l’aéronautique et permettant de
répondre aux exigences de sécurité.
Au niveau de la mer : 15°C et 1013,25 hPa,
Gradient de température dans la troposphère : -2°C pour 1000 ft ou -6,5°C pour 1000 m,
Gradient de pression dans les basses couches de l’atmosphère : -1 hPa pour 28 ft,
Tropopause à 11 km à la température de – 56,5 °C
Questions BIA
MTO / Comment appelle-t-on une zone où la pression atmosphérique varie peu au sein d'une
surface géographique importante ?
a) anticyclone.
b) marée barométrique.
c) col barométrique. d) marais barométrique.
MTO / Dans une couche d’air, l’expression “ inversion de température ” signifie que la température
a/ diminue quand l’altitude augmente
b/ est fluctuante
c/ est stable
d/ augmente quand l’altitude augmente
MTO / A 5 000 ft d’altitude, selon l’atmosphère standard, la pression et la température sont
respectivement de :
a) + 15°C et 1013,25 hPa.
b) – 17,5°C et 700 hPa.
c) + 5°C et 850 hPa. d) + 25°C et
750 hPa.
MTO / On appelle « thalweg » :
a) une crête de hautes pressions prolongeant un anticyclone.
b) une vallée de basses pressions prolongeant une dépression.
c) le centre d'un anticyclone.
d) une région dépourvue de nuages.
MTO / Immédiatement au-dessus de la tropopause il y a :
a) la stratosphère
b) la thermosphère
c) la stratopause
d) la mésopause
Questions BIA
MTO / L'atmosphère est composée de plusieurs couches atmosphériques. Celle qui intéresse plus
particulièrement les phénomènes météorologiques, s'appelle :
a) troposphère.
b) stratosphère.
c) tropopause.
d) mésosphère.
MTO / Selon l’atmosphère standard, le gradient de température en s’élevant en altitude dans les
basses couches est de :
a) + 2° C par 1 000 pieds.
b) + 2° C par 1 000 mètres.
c) - 2° C par 1 000 pieds.
d) - 2° C par 1 000 mètres.
MTO / On appelle « dorsale » :
a) une crête de hautes pressions prolongeant un anticyclone.
b) une vallée de basses pressions prolongeant un anticyclone.
c) le centre d'un anticyclone.
d) une région dépourvue de nuages.
MTO / Une température de 15° C correspond en Kelvin à :
a) 0 K.
b) 100 K c) 258 K d) 288 K
MTO / La pression atmosphérique provient :
a) du poids de la vapeur d’eau contenue dans l’air
b) du poids de la masse d’air située au-dessus du lieu d’observation.
c) du vent.
d) de l’échauffement de l’air par le soleil.
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