Météorologie et aérologie/L’atmosphère
Qu’est-ce que l’atmosphère
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L’atmosphère est l’enveloppe gazeuse qui entoure la Terre, sur quelques centaines de Kilomètres (80 à 120 km).
La composition de l’atmosphère
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L’air atmosphérique est un mélange d’air sec, de vapeur d’eau et de poussières.
L’air sec (99,97 %) est composé des gaz suivants :
- Diazote () : 78%
- Dioxygène () : 21%
- Argon () : 0,9%
- Dioxyde de carbone () : 0,04 %
- auxquels s’ajoutent des traces d’hélium, dioxyde de carbone, dihydrogène.
![{\displaystyle {\mathrm {N} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3dfc8b06245ec58613e293f745ea2cca3307f913)
![{\displaystyle {\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a8c2c304a17b2fe1e4a79afb22d531d90f9c5ad1)
![{\displaystyle {\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c3ed885c7553085f5d3a2bb0a63616656248699d)
les 2 éléments les plus présents dans l'atmosphère sont à connaitre ainsi que leurs proportions relatives
L’atmosphère « standard » ou de référence
[modifier | modifier le wikicode]Pour les besoins de l’aéronautique, il a été nécessaire de « figer » l’atmosphère en une atmosphère moyenne, dite « International Standard Atmosphère » ou ISA
Cela permet de décrire les performances des aéronefs et de les localiser dans le plan vertical.
Il faut retenir les informations suivantes :
La masse volumique (notée ρ) vaut 1,225 kgm 3 au niveau du sol.
Elle décroit avec l’altitude.
La tropopause est fixée à 11 km et à -56,5 °C
On considérera en atmosphère stable qu’au niveau de la mer T = +15°C , que le gradient vertical de température est de : -6,5°C par 1 000 m ou -2° par 1 000 ft et jusqu’à 11 000 m soit 33 000 ft
Les limites de l'atmosphère
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Il n'y a pas vraiment de frontière entre l'atmosphère et l'espace. L’atmosphère devient de moins en moins dense et se termine dans l'espace.
L'atmosphère est divisée en plusieurs couches d’épaisseur variable dont les limites ont été fixées en fonction de l’altitude. Sous l’exosphère on distingue principalement quatre couches qui sont de haut en bas :
L'exosphère
[modifier | modifier le wikicode]C'est la couche la plus externe de l'atmosphère, elle est au delà des 690 km d'altitude
La thermosphère
[modifier | modifier le wikicode]Elle est la couche comprise entre 85 et 690 km. C’est dans cette couche que se trouve la station spatiale internationale (380 km) et les satellites en orbite « basse » (GPS, SPOT,...).
La mésosphère
[modifier | modifier le wikicode]Elle est comprise entre 50 km et 85 km. Au plus haut la température est de moins 100° C. Dans cette zone, la plupart des météorites brûlent en entrant dans l’atmosphère.
La stratosphère
[modifier | modifier le wikicode]Elle s’étend de la Tropopause (10 km de haut) jusqu'à 50 km de haut. Elle contient la majeure partie de la couche d’ozone. C'est également la zone d'altitude maximal des ballons météo. Les avions commerciaux volent typiquement à une altitude proche de 10 km dans des latitudes tempérées, au ras de la stratosphère.
La troposphère
[modifier | modifier le wikicode]Elle démarre à la surface de la Terre jusqu’à une hauteur de 11 km dans la zone tempérée. Cette limite est appelée la tropopause.
Elle contient 80 à 90 % de la masse totale de l'air et la quasi-totalité de la vapeur d'eau.
C'est la couche où se produisent les phénomènes météorologiques (nuages, pluies, etc.) et les mouvements atmosphériques horizontaux et verticaux (convection thermique, vents).
C’est aussi dans cette couche que la majorité des aéronefs circulent à de rares exceptions près (supersoniques, certains jets d’affaires),
surface limite entre la troposphère et la stratosphère. Sa hauteur est minimale dans les régions polaires (entre 6 et 9 km et maximale dans la zone intertropicale (entre 15 et 19 km).
-pause = fin de .
Ainsi tropopause est la fin de la troposphère, tout comme stratopause, mésopause et thermopause
Exercices
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