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L’ATMOSPHERE INTRODUCTION • L'atmosphère joue un rôle essentiel dans l'appariti

L’ATMOSPHERE INTRODUCTION • L'atmosphère joue un rôle essentiel dans l'apparition de phénomènes hydrologiques. Le comportement de • l'atmosphère nous intéresse à trois niveaux : • L'atmosphère constitue un stock d'air et d'eau. L'eau de l'atmosphère est sous forme de vapeur, sous forme liquide (fines gouttelettes) ou sous forme solide (cristaux de glaces en suspension). Cependant, on admet que la hauteur d'eau • moyenne condensable ne représente qu'environ 20 mm. • La terre est soumise à des échanges continuels d'énergie avec l'espace. L'atmosphère constitue un collecteur de chaleur provenant soit du soleil, soit du sol. Les échanges varient d'une façon très importante en fonction du temps (à l'échelle saisonnière et à l'échelle journalière) et aussi en fonction du lieu. Ces différences provoquent des mouvements importants des masses d'air (et d'eau). • L'atmosphère joue donc un rôle de transport d'eau. Les vitesses de ces transports varient de quelques dizaines de kilomètres par heure au sol à plus de 400 km/h pour les "jet-streams" en altitude. Nous allons évoquer successivement ces trois rôles joués par l'atmosphère. Composition de l’atmosphere • Comme nous l'avons déjà dit, l'atmosphère est un mélange d'air et d'eau en proportion variable. • 1 - Atmosphère sèche • En absence d'eau, on admet que la composition moyenne la plus probable est la suivante : Cette composition est pratiquement invariable et l'atmosphère sèche peut être assimilée à un gaz parfait de masse moléculaire M = 29 g (1,29 kg/m3 dans les conditions standards). 2 - Mélange air-eau A ce "gaz parfait" s'ajoute la vapeur d'eau en quantité très variable. La pression partielle de la vapeur d'eau dans ce mélange est appelée "tension de vapeur". Elle ne peut, théoriquement, dépasser un certain seuil, appelé "tension de vapeur"saturante, qui ne dépend que de la température. Au-delà de ce seuil, il y aura condensation sous forme de fines gouttelettes et création de nuages. La condensation d'un gramme d'eau libère 600 calories, ce qui permet d'élever de 16° C un mètre-cube d'air dans les conditions standards. Le passage de ce même gramme d'eau à l'état solide à 0º C ne libère que 80 calories. Enfin, à 0º C, la chaleur latente de sublimation de la glace est de 675 cal/g. Dans le détail, on constate de légères différences de tension de vapeur saturante es pour les températures inférieures à zéro degré selon que l'on est en présence d'eau surfondue ou de cristaux de glace. Cette différence est maximale vers -10º C où l'on a : es(eau surfondue) - es (cristaux de glace) 0,27 millibar ≅ Cette constatation sera utilisée plus loin pour expliquer le déclenchement des précipitations. Pour caractériser le mélange air-eau, on utilise différents paramètres dont : • l'humidité absolue ha : C'est la masse de vapeur d'eau par unité de volume. Avec les unités habituelles en climatologie. • l'humidité relative uploads/s3/ l-x27-atmosphere.pdf