4. Applications météorologiques
Tous les mécanismes énergétiques décrits précédemment sont à l'origine du fonctionnement thermodynamique de la machine atmosphérique et de ses manifestations météorologiques. On peut les résumer schématiquement :
– La nuit, par rayonnement propre vers l'espace, la surface du sol et les surfaces supérieures des couches nuageuses se refroidissent, de même que l'air à leur contact. L'air ainsi refroidi tend à s'accumuler dans les points bas, engendrant l'éventuelle formation de brouillards au sol.
– Le jour, l'apport du rayonnement solaire, direct et diffusé par l'atmosphère, provoque l'échauffement de la surface du sol, puis celui de l'air des couches supérieures, aussi bien par le cycle de l'eau que par thermoconvection. Les ascendances créées déterminent l'éventuelle formation de nuages convectifs.
– Lorsque les champs de pression existants créent des flux de vent marqués, parfois différents au sol et en altitude, les phénomènes de turbulence accroissent les possibilités de mélange et réduisent considérablement l'importance relative des échanges radiatifs. Par contre, des masses d'air de caractéristiques différentes peuvent alors être mises en contact, engendrant d'importantes manifestations météorologiques tout au long de la surface de mélange.
Dans tous ces cas (nous allons en examiner quelques exemples particuliers), les processus thermodynamiques déjà décrits restent fondamentaux.
• Brises
La variation diurne des brises locales est un très net exemple de l'importance des effets des rayonnements, lorsque le vent synoptique reste faible.
Le volant thermique que possède la surface de la mer est beaucoup plus important que celui de la surface du sol nu, moins conducteur et moins alimenté en eau : le refroidissement nocturne est donc moins rapide sur mer que sur terre, au même titre que l'échauffement diurne, et il s'ensuit la création d'une circulation d'air perpendiculaire à la côte, de sens opposés au sol et en altitude (de 500 à 1 000 m), s'inversant le jour et la nuit – en fin d'après-midi et en déb […]
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