ATMOSPHÈREThermodynamique

Les transformations thermodynamiques de l'atmosphère sont matérialisées par tous les phénomènes météorologiques, les plus courants comme les plus violents : sécheresse, vent, nuages, brouillard, pluie, orages, grêle, cyclones... Leur étude logique découle directement de nos connaissances en matière de dynamique et de physique de l'atmosphère, composée d'eau sous ses diverses phases (vapeur, liquide, solide) au sein d'un gaz considéré comme chimiquement homogène, à savoir l'air sec. Les sources énergétiques à considérer sont principalement d'origine radiative et sont considérées à propos de l'article terre - bilan énergétique de la terre, auquel on se reportera.

Bien entendu, les aspects purement thermiques de ces échanges radiatifs et énergétiques ne peuvent être négligés : c'est là, en effet, leur première manifestation ; de plus, puisque l'atmosphère peut être considérée comme un mélange de gaz presque parfaits, les variations de volume, de pression ou de densité des particules de l'atmosphère peuvent être évaluées sans difficulté.

Ainsi, pour essayer de schématiser clairement les transformations thermodynamiques de l'atmosphère, nous considérerons celle-ci comme une couche gazeuse, composée d'air sec (de masse moléculaire voisine de 29) et de vapeur d'eau, mais contenant aussi de l'eau liquide et solide et quelques autres aérosols, soumise à des variations de pression et de température et placée dans le champ de pesanteur terrestre.

La rotondité de la Terre et sa rotation n'interviennent pas dans les phénomènes thermodynamiques : on n'en tiendra donc pas compte. Les domaines principaux de variations à considérer sont : pour les pressions, de 1 000 à 100 hectopascals ; pour les températures, de — 80 à + 50 ⁰C ; pour les tensions de vapeur d'eau, jusqu'à 30 hectopascals (hectopascal : unité remplaçant le millibar, et à peu près équivalente à 3/4 de millimètre de mercure ; 760 [...]

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Écrit par :

Christian PERRIN DE BRICHAMBAUT : ingénieur général de la météorologie, secrétaire permanent du Conseil supérieur de la météorologie

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Pour citer l’article

Christian PERRIN DE BRICHAMBAUT, « ATMOSPHÈRE - Thermodynamique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 juillet 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/atmosphere-thermodynamique/

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