ASCENDANCE, météorologie

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Les différents états d’équilibre

Les différents états d’équilibre
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Nuage : altocumulus lenticularis

Nuage : altocumulus lenticularis
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Nuages : altocumulus lenticularis en forme de tubes

Nuages : altocumulus lenticularis en forme de tubes
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Nuages : cumulus mediocris

Nuages : cumulus mediocris
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Le déclenchement de la convection

Plusieurs processus permettent de fournir à certaines parcelles d’air une impulsion suffisante pour déclencher l’instabilité convective.

S'il est réchauffé par une source de chaleur extérieure, l'air se dilate, devient plus léger que son environnement et monte spontanément : on parle alors de « convection libre » ou encore de « convection naturelle ». L'air peut aussi monter lorsqu’il rencontre un relief, une barrière montagneuse, la surface d'un front chaud ou froid, ou encore s’il se trouve dans une région de convergence des vents de surface ou sous une région de divergence des vents d’altitude. Dans ces cas, l’origine du soulèvement initial est de nature dynamique et agit par transformation de mouvement horizontal en mouvement vertical : on parle alors de « convection forcée ».

La convection naturelle ou convection libre

Si la pellicule d'air qui recouvre le sol est plus froide que ce dernier, elle s'échauffe par conduction. Les molécules d'air gagnent alors de l'énergie et s'agitent plus rapidement. Lorsqu'elles entrent en collision avec d'autres molécules d'air, elles leur transmettent une partie de cette énergie et réchauffent ainsi les couches situées au-dessus. Mais l'air est un mauvais conducteur de chaleur, ce mécanisme est donc lent et pourrait ne pas avoir d'effet au-delà de quelques centimètres au-dessus du sol. C’est alors que la convection prend le relais. Comme l'air réchauffé se détend rapidement pour occuper plus de volume, il devient moins dense que l'air qui l'entoure. Répondant à la poussée d'Archimède, il monte et de l'air plus dense descend pour le remplacer. L'accélération verticale qui résulte d'un écart de température de 1 0C, maintenu pendant plusieurs minutes, suffit à créer une augmentation de la vitesse verticale de plusieurs mètres par seconde. Une circulation se met ainsi en place et permet à la fois le réchauffement des couches supérieures et le refroidissement des couches les plus basses.

Ce type de circulation se développe chaque fois qu'un fluide est réchau [...]

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Pour citer l’article

Jean-Pierre CHALON, « ASCENDANCE, météorologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 09 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/ascendance-meteorologie/