Convection

L'élévation de l'air chaud, moins dense, entouré d'air plus froid et plus dense. Techniquement, la densité de l'air dépend également de l'humidité, et contrairement à une idée fausse répandue, la densité de l'air diminue avec l'augmentation de l'humidité, et non l'inverse.

L'eau dans l'atmosphère

La transition de l'eau d'un état agrégé à un autre s'accompagne de l'absorption ou de la libération de chaleur. Lors de l'évaporation de l'eau (le processus de transition de l'état liquide à l'état gazeux), la chaleur est absorbée, puis libérée sous forme de chaleur latente d'évaporation lors du processus inverse, la condensation. La condensation se produit lorsque la température de l'air chute au point de rosée, lorsque la vapeur d'eau qu'il contient atteint 100% d'humidité.

Force de Coriolis

L'une des forces les plus mystérieuses associées au fait que nous vivons à la surface d'une Terre en rotation, qui apporte ses propres ajustements à l'équilibre des forces disponibles. La force de Coriolis affecte tout corps se déplaçant relativement à la Terre, y compris la masse d'air, en la déviant vers la droite dans l'hémisphère nord (vers la gauche dans l'hémisphère sud) proportionnellement à sa vitesse de déplacement. De plus, si à l'équateur la force de Coriolis est égale à zéro, alors aux pôles elle est maximale.

Processus adiabatique

Lorsque le volume d'air diminue avec l'augmentation de la pression, sa température augmente également. Inversement, lorsque la pression diminue et que le volume augmente, la température diminue. Par conséquent, l'air se refroidit lorsqu'il monte et se réchauffe lorsqu'il descend.

C'est tout!))

Comme vous pouvez le constater, il n'y a encore rien de compliqué! Et toutes nos réflexions ultérieures seront basées uniquement sur ces quatre points!

Structure verticale, Stratification de l'atmosphère

D'un point de vue ordinaire, l'air qui nous entoure est perçu comme une substance éphémère, presque sans poids, complètement homogène et bien mélangée. En réalité, l'air atmosphérique est loin d'être homogène et possède une certaine structure interne.

Dans la cabine passagers, nous entendons le pilote dire : "Nous sommes à une altitude de dix mille mètres et la température extérieure est de -50 °C". Ou lorsque nous grimpons des montagnes, nous ressentons également cette baisse de température, c'est-à-dire que même notre expérience personnelle nous indique que la température de l'air change avec l'altitude. La variation de la température de l'air avec l'altitude indique la structure verticale de l'atmosphère. Il convient de se rappeler que la baisse de température avec l'altitude n'est pas absolument obligatoire, elle est simplement observée plus souvent.

 Penchons-nous de plus près sur la structure verticale de l'atmosphère, en météorologie, elle est appelée stratification, et l'effet qu'elle a sur les processus de mouvement vertical de l'air.

 Tout d'abord, le fait que la surface terrestre ait de l'air plus chaud semble plutôt surprenant. Il semblerait que l'air, ayant une température beaucoup plus élevée, devrait "s'élever" ou monter, conformément à la loi de la convection, tandis que l'air froid des altitudes supérieures devrait descendre et s'accumuler près de la surface. Mais alors, pourquoi la baisse de température avec l'altitude est-elle la stratification standard et la plus couramment observée de l'atmosphère?

Et cela se produit parce que l'air est un milieu sphymatique, et la masse d'air située près de la surface de la Terre subit la pression de toute la colonne atmosphérique surplombante. En même temps, le volume d'air situé à une altitude plus élevée est soumis à une pression moindre car la hauteur de la colonne d'air atmosphérique au-dessus de lui diminue. Si nous revenons à l'exemple des vols en avion de ligne, nous ressentons toujours ce changement de pression lorsque nous ressentons une légère douleur et des acouphènes lorsque nous prenons de l'altitude après le décollage ou lorsque nous descendons avant l'atterrissage. Mais à mesure que la pression diminue, selon les lois de la physique des gaz, l'air doit se dilater, et sa densité, à son tour, doit diminuer. Et cet effet de la baisse de pression sur la diminution de la densité de l'air est beaucoup plus important que l'effet de la baisse de température sur l'augmentation de la densité. C'est pourquoi la densité de l'air chaud près du sol est beaucoup plus élevée que celle de l'air froid en altitude. Alors, il n'y a aucune raison pour que l'air chaud mais plus dense "s'échappe" ou monte vers des altitudes plus élevées, où se trouve l'air froid mais moins dense. Ainsi, "tout reste

Fumée de cheminée comme indicateurs de stabilité

1. la stratification est stable et l'inversion dans la couche de surface est possible;
2. la stratification est instable, le mélange vertical est présent;
3. la stratification est fortement instable, formation active de thermiques.