INFOREF LIGE JANVIER 2006

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INFOREFLIÈGE - JANVIER 2006

• PROJET CLIM_at_TIC
• ÉLÉMENTS DE MÉTÉOROLOGIE

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Météorologie, pourquoi?

• Prévisions du temps
• Besoins économiques
• Agriculture (irrigation, semailles, récoltes)
• Pêche (état de la mer)
• Transports (aériens, maritimes et terrestres)
• Tourisme, loisirs (équipements)

• Évolution climatique
• Équipements
• Infrastructures, sécurité (prévision des crues,
  inondations, glissements de terrain)
• Urbanisme, démographie (Ressources en eau
  potable, aménagement du territoire)

• Prise de conscience de lhomme face à son
  environnement, par lobservation directe des
  phénomènes qui sy déroulent

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LE SYSTÈME TERRE

• La Terre, un système fermé
• 4 Compartiments
• Atmosphère
• Hydrosphère
• Lithosphère
• Biosphère
• Échanges dénergie
• Avec le Soleil et lespace
• Entre les compartiments
• Échanges de matière
• Uniquement entre les 4 compartiments

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Énergie Rayonnement

• Le Soleil, source d'énergie
• Flux solaire
• Flux maximum 1360 W / m2
• (satellite, exposition 24/24)

• Flux moyen 340 W / m2
• (moyenne sur le globe, jour/nuit)
• Activité solaire variable!

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Bilan Radiatif

• Flux net reçu (troposphère)
• Total - Réflexion 240 W / m2
• ( 340 W / m2 - 100 W / m2)
• Flux rayonné (espace) 160 W / m2
• Flux reçu au sol (Direct effet de serre)
• ( 160 W / m2 320 W / m2) 480 W / m2
• Flux émis au sol (Rayonnement)
• 400 W / m2
• Cycle de leau (Évaporation) 80 W / m2
• Équilibre thermique!
• Flux reçu Flux rayonné

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Bilan Radiatif

• Réflexion de la lumière solaire
• Nuages, Aérosols
• Zones claires forte réflexion
• Zones sombres faible réflexion
• Émission infra-rouge
• Zone rouges corps chauds (Océans, déserts)
• Zones bleues corps froids (masses nuageuses,
  glace)

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Structure de l'atmosphère
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Composition de l'air (sec)

• Taux d'humidité variable (saturation)
• À 0(C) 7.7 (g/m3)
• À 10(C) 15.0 (g/m3)

À 20(C) 28.0 (g/m3) À 30(C) 50.0
(g/m3) Moyenne 3,5 de la masse d'air
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Variations temporelles spatiales

• Influence de lorbite Terrestre
• Durée Jour/nuit
• Cycle des saisons

• Variations à long terme
• Cycles glaciations/réchauffement
• ("cycles de Milankovitch")

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Variations temporelles spatiales Cycles de
Milankovitch âges glaciaires
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Variations temporelles spatiales

• Variations spatiales (latitude)
• Selon lincidence du rayonnement solaire

• Zones climatiques
• Équatoriale, Tropicale, Tempérée, Polaire

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Circulation atmosphérique

• Cellules convectives
• Tropicale (cel. de Hadley)
• Tempérée (cel.de Ferrel)
• Polaire (cellule polaire)
• Transferts de chaleur
• Échauffement
• Refroidissement
• Échanges de matière
• Évaporation
• Précipitation
• Vents zonaux (alizés, douest, dest)
• Mis en rotation par la force de Coriolis
• L'atmosphère est une machine thermique!

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Circulation atmosphérique
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Cyclones et anticyclones

• Pression atmosphérique
• Densité de lair
• Pression atmosphérique
• Vents locaux
• Circulation de surface équilibrant les pressions
  Mistral, Meltem, Bise, Simoun

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Vents de surface (locaux)

• Force du vent (Beaufort) et distance entre
  isobares (5 en 5 mb)
• Plus les isobares sont rapprochés, plus le vent
  soufflera fort!
• Direction du vent
• Circulation perpendiculaire aux isobares

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Effets locaux

• Brise thermique
• Échanges thermiques avec la mer ou la surface
  terrestre
• Cycles jour/nuit
• Vents réguliers
• Forcissant le jour
• Inversion, calme
• Forcissant la nuit

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Effets locaux

• Effet du relief (Foehn)
• Versant sud
• Arrivée d'air maritime chaud et humide
• Accélération du flux décompression,
  refroidissement
• Précipitations, assèchement
• Versant nord
• Décélération du flux compression, réchauffement
• Air sec et chaud (gain de température, rafales)

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Masses dair

• Les masses dair
• Zones dair homogène (humidité température)
• Mise en mouvement par les systèmes cyclones /
  anticyclones
• Limites
• Isobare 1015 mbar
• Caractéristiques
• Déterminées par les caractéristiques des régions
  dorigine des masses dair (Océan, continent,
  calotte polaire, désert, ensoleillement)
• Stabilité thermique
• Humide et chaud ? Tendance aux précipitations
• Sec et froid ? Stable

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Masses dair

• Les masses dair
• Haute pression sur la Russie
• Afflux d'air polaire continental (sec et froid,
  langue bleue)
• Basse pression sur l'Islande
• Afflux d'air polaire maritime (humide et froid)
• Situation de front sur l'Europe

http//meteo.france2.fr
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Fronts et précipitations

• Systèmes frontaux
• Zones de rencontre entre masses dair différentes
• Train nuageux
• Succession de motifs nuageux
• annonciateurs du front (cirrocumulus,
  cirrostratus, petits cumulus)
• Passage du front (isobare 1015 mb, variation
  brusque de la température, cumulus, cumulonimbus,
  précipitations)
• Traîne (stratocumulus, cirrus)
• Instabilité des masses dair
• Fortes différences thermiques
• Condensation (nuages)
• Précipitations
• Vents violents (orages)

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Situation météorologique
http//fr.bluewin.ch/infos/index.php/meteo/isobare
s/

• Carte de situation météorologique
• Champs de pression (isobares)
• Activité cyclonique et anticyclonique
• Vents de surface
• Masses dair, fronts

• Prévisions à court terme (24 h)
• Déplacement des masses d'air
• Déplacement des fronts et des zones de
  précipitation
• Évolution des températures

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Conclusions

• La météo, une science complexe
• Facteurs globaux affectés par
• Conditions géographiques locales (relief,
  altitude, plan deau, végétation)
• Prévision du temps, définition dune tendance
• Observation des conditions atmosphériques
  locales (relevé quotidien)
• Pression (mouvement des centres cyclones et
  anticyclones
• Température et humidité (caractérisation des
  masses dair présentes, passage dun front)
• Nébulosité, types de nuages (prévision à 12 -
  24 h)
• Évolution climatique
• Besoin darchives climatiques (relevé sur le
  long terme)
• Climat actuel (depuis 200 ans, phénologie)
• Paléoclimat (chronodendrologie 4000 ans,
  carottes glaciaires 700 mio dannées)
• Méthodes et instruments de mesures
• Observation satellitaire, radar météo, réseaux
  automatiques
• Observation directe au sol, relevés quotidiens,
  midi solaire
• Abri météo, thermomètre min/max, baromètre,
  hygromètre, pluviomètre, anémomètre, girouette