LA TEMPERATURELA TEMPERATUREDéfinition et mesures

Variations verticales

la tropopause

influence de la surface

Variations en surface dans le temps en un lieu

régulières

influence couche nuageuse

contraste océan-continent

cycle saisonnier

variations accidentelles

QUITTERQUITTER

Variations en altitude dans le temps en un lieu

Valeurs extrêmes

Importance aéronautique

Variations saisonnières

janvier

juillet

2

Premièrediapositive

Définition et mesures Définition et mesures (1/2)(1/2)

• Grandeur physique caractérisant l’agitation moyenne des molécules

• Le paramètre température traduit un bilan local d’énergie• Capteurs de température :

– thermomètre à mercure– sonde thermométrique à résistance de platine– thermographe à bilame– les capteurs doivent être protégés contre les rayonnements directs,

réfléchis et diffus et contre les intempéries

3

Premièrediapositive

180

32F

100

C

100

15,273K

Définition et mesures Définition et mesures (2/2)(2/2)

• La température en surface est mesurée sous abri.– celui ci est conçu de manière à protéger les capteurs et à réaliser

l’équilibre entre l’air extérieur et l’air intérieur– la température sous abri sert de référence en surface

• En altitude– radiosondage– mesures avions

• Satellites– mesure IR de la température de surface et du sommet des nuages

• Unités– (K : Kelvin, C : Celcius, F : Farenheit)

4

Premièrediapositive

Variations verticales Variations verticales (1/3)(1/3)

15°C

-56°C

0°C

11

50

80

troposphère

mésosphère

thermosphère

tropopause

mésopause

stratosphère

stratopause

Z(km)

t(°C)0

• Profil moyen

-80°C

15°C

-56°C11

Z(km)

t(°C)0

-0,65°/100m

5

Premièrediapositive

La tropopause est le niveau le plus bas au-dessus de 5 km, à partir duquel le gradient vertical devient supérieur ou égal à -2°/km, sur une épaisseur d’au moins 2 km

Variations verticales Variations verticales (2/3)(2/3)

• La stratosphère correspond à l’ozonosphère (forte concentration en ozone)

17 km -75°C

11 km-55°C6

km

-45°C

équateur

Pôle N • la tropopause varie en fonction de la latitude

6

Premièrediapositive

Refroidissement de l’air par conduction (sol froid)

Réchauffement de l’air par conduction (sol chaud), puis convection

Z

t

Inversion de température (rayonnement)

• Les régions polaires ont un profil thermique moyen qui se rapproche de l’exemple 1 (atmosphère radiative)• Les régions tropicales ou la convection est prépondérante ont un profil et des conséquences qui se rapprochent de l’exemple 2 (atmosphère convective)• Les régions tempérées en l’absence de perturbations ont un profil qui évolue en cours de journée entre 1 et 2

1Z

t

2

Variations verticales Variations verticales (3/3)(3/3)

• Influence sous-jacente de la surface

7

Premièrediapositive

Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (1/5)(1/5)

• En surface : variations régulières, cycle jour/nuit

Courbe radiation solaire

amplitude thermique

a

temps

t (sous abri)

00 06 12 18 00Heures solaires à l’équinoxelever du

soleil zénith

Bilan=RS-RA-T<0 Bilan=RS-RA-T>0 Bilan=RS-RA-T<0

tmin

tmax

+2 h+30mn

8

Premièrediapositive

Ciel clair (SKC)

Courbe radiation solaire

Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (2/5)(2/5)

a = tmax-tmin •Radiation solaire saison (été)latitude

•Atmosphère vent nuageshumidité

•Surface continentalité

• En surface : cycle jour/nuit

Couche nuageuse (OVC)

Influence d’une couche nuageuse

temps

t (sous abri)

00 06 12 18 00Heures solaires à l’équinoxelever du

soleil zénith

OVC a

SKCa

9

Premièrediapositive

Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (3/5)(3/5)

a = tmax-tmin •Radiation solaire saison (été)latitude

•Atmosphère vent nuageshumidité

•Surface continentalité

• En surface : cycle jour/nuit

Océan a

Continent

a

Influence de la continentalité

temps

t (sous abri)

00 06 12 18 00Heures solaires à l’équinoxelever du

soleil zénith

10

Premièrediapositive

Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (4/5)(4/5)

• En surface : cycle saisonnier (hémisphère Nord)

Océan a

Continent

a

mois

t (moyenne)

Janvier Juillet

parralelle 48N tmoy jan tmoy juil

BREST +7 +16

ORLEANS +3 +19

MUNICH -1 +21

BUDAPEST -4 +22

VOLGOGRAD -10 +24

11

Premièrediapositive

t

temps24/48h

1hperturbations

averse/orage

Variations dans le temps en un lieu Variations dans le temps en un lieu (5/5)(5/5)

• En surface : variations accidentelles (régions tempérées)

• En altitude– influence surface diminue– amplitude plus faible– accidents liés aux mouvements

atmosphériques

Z

t

J+1

tropoJ-1

tropo

12

Premièrediapositive

Quelques valeurs extrêmesQuelques valeurs extrêmes

• En surface

– Les plus élevées

• +58°C en Libye (El Azizia)• +44°C à Toulouse et Entrecastaux (Var)

– Les plus basses

• -88°C à Vostok (Antarctique)• -78°C à Oymiakon (Sibérie)• -33°C à Langres

13

Premièrediapositive

Importance aéronautiqueImportance aéronautique

• La température conditionne la masse volumique de l’air

– rendement moteur, consommation– portance– distance de décollage, respect des pentes

• Température < 0°C givrage potentiel dans les nuages

14

PremièrediapositivePremière

diapositive

Variations saisonnières Variations saisonnières (1/2)(1/2)

• En surface : distribution moyenne JANVIER

Equateur thermique

0°

-30°

0°

15°

15°

15

Premièrediapositive

-30°

Equateur thermique

0°

0°

15°

15°

Variations saisonnières Variations saisonnières (2/2)(2/2)

• En surface : distribution moyenne JUILLET

LA TEMPERATURELA TEMPERATURE

FINFINPremièrediapositive