Ascendances Et Humidité De L'air

[delta217]

On dit qu'un air un peu humide est favorable aux ascendances. Je crois même que c'est écrit dans les livres. On trouve sur internet de savantes formules qui permettent de calculer la masse volumique de l'air en fonction de sa température et de son humidité. Une application numérique montre en effet qu'un air à 50% de RH et à 25°C a la même masse spécifique qu'un air rigoureusement sec à 26,8 °C.

 

Le problème, c'est qu'on trouve aussi des formules ou des abaques qui montrent que l'énergie nécessaire (enthalpie) pour chauffer de 1°C une masse d'air humide à 50% RH est aussi supérieure de 50% environ par rapport à l'énergie nécessaire pour chauffer une masse d'air sèche.

 

Donc, l'air humide est certes plus léger, mais il faut plus d'énergie pour le chauffer.

 

Donc... mes souvenirs de thermodynamique sont trop lointains, et je me tourne vers les experts pour répondre à cette question : pourquoi une certaine humidité est-elle favorable aux ascendances (indépendamment de la visualisation par les cumulus, bien entendu) ?

 

A vos manuels de thermodynamique !

Modifié le 29 avril 2011 par JP Bayart

[JdeM]

Il y a une explication un peu laborieuse de cette notion de température virtuelle sur le site web de Météo France.

 

Par ailleurs, on pouvait calculer la température virtuelle en se servant d'un téphigramme (ou un émagramme) affichant le nécessaire.

 

Quant à savoir si ça monte mieux en air relativement humide qu'en air sec, il y a bien d'autres facteurs qui interviennent. Il n'est pas réaliste d'en faire une règle.

 

Au Québec et dans bien des régions d'Amérique du Nord, les bonnes ascendances sont associées aux masses d'air sec, venues des régions arctiques. Bien au contraire, les masses d'air humide venant du sud sont pourries. Lorsque le point de rosée atteint les 22 à 24 °C (je ne crois pas qu'on trouve aussi élevé en France), il vaut souvent mieux faire autre chose que du vol à voile.

 

Comme déjà mentionné, l'air humide a une chaleur massique plus élevée et donc, requiert plus d'énergie pour monter en température.

 

Ensuite, l'air humide est meilleur conducteur thermique, ce qui pourrait favoriser le transfert de chaleur entre deux masses d'air. J'ignore à quel point ce phénomène contribue à amollir les ascendances par temps chaud et humide.

[Monsieur bobote]

N'oublions pas que lorsque la vapeur d'eau se condense, elle libère une quantité de chaleur non néglgeable (chaleur latente de condensation) qui accroit l'énergie de l'ascendance

[J.Noel]

le point soulevé par "Bobotte" est exactement à ce quoi j'ai pensé.

[Monsieur bobote]

Il y a une explication un peu laborieuse de cette notion de température virtuelle sur le site web de Météo France.

 

Par ailleurs, on pouvait calculer la température virtuelle en se servant d'un téphigramme (ou un émagramme) affichant le nécessaire.

 

Quant à savoir si ça monte mieux en air relativement humide qu'en air sec, il y a bien d'autres facteurs qui interviennent. Il n'est pas réaliste d'en faire une règle.

 

Au Québec et dans bien des régions d'Amérique du Nord, les bonnes ascendances sont associées aux masses d'air sec, venues des régions arctiques. Bien au contraire, les masses d'air humide venant du sud sont pourries. Lorsque le point de rosée atteint les 22 à 24 °C (je ne crois pas qu'on trouve aussi élevé en France), il vaut souvent mieux faire autre chose que du vol à voile.

 

Comme déjà mentionné, l'air humide a une chaleur massique plus élevée et donc, requiert plus d'énergie pour monter en température.

 

Ensuite, l'air humide est meilleur conducteur thermique, ce qui pourrait favoriser le transfert de chaleur entre deux masses d'air. J'ignore à quel point ce phénomène contribue à amollir les ascendances par temps chaud et humide.

Disons qu'à quantité de chaleur égale, la différence de température (donc le delta de densité) est moindre entre la masse d'air et l'ascendance

La qualité de l'ascendance est aussi liée à la décroissance de la température fonction de l'altitude une arrivée d'air chaud est probablement corrélée avec une forte inversion.

Enfin en France aussi les meilleures situations (trop rares depuis quelques années réchauffement climatique ?) sont anticycloniques et liées aux masses d'air sibériennes (situation de Nord Est).

Modifié le 2 mai 2011 par Monsieur bobote

[delta217]

N'oublions pas que lorsque la vapeur d'eau se condense, elle libère une quantité de chaleur non néglgeable (chaleur latente de condensation) qui accroit l'énergie de l'ascendance

 

Oui, mais normalement ceci n'intervient qu'à l'altitude de condensation, soit à la base des cumulus (avec l'effet d'aspiration que nous ressentons parfois violemment). Cela dit, j'ai trouvé quelquepart une explication du style : plus la masse d'air est humide, plus sa courbe de refroidissement se rapproche de la pseudo-adiabatique, avec le renforcement de l'ascendance qui va avec. Cela reviendrait à dire qu'il y a condensation partielle dans l'ascendance. Nous avons l'habitude de voir des cumulus à fond bien plat, ce qui donne à penser que cela est faux.

 

Donc, la question demeure entière.

[M. Scherrer]

Si j'ai bien compris il y a deux faits en parallele

- Plus l'air est humide, plus il faut d'energie pour le chauffer -> au canada l'humidité est un frein (Jean), pareil avec les entrées maritimes en général

- Une fois qu'il il y a condensation on libère la chaleur latente de condensation (Mr Bobote). On peut aussi ajouter que l'évolution de la temperature d'une particule d'air condensée avec l'altitude n'est pas le meme, c'est d'ailleurs sans doute le meme phenomène (condensation progressive avec l'altitude dans le nuage)

 

J'en viens a penser que l'humidité est favorable a condition qu'on arrive à donner assez d'energie pour realiser le changement d'etat. De ce point de vue, la quantitité d'humidité optimale doit dependre de la force de l'ensoleillement, cad de la latitude (ca ne doit pas etre le meme en namibie ou en finlande...)

 

Qu'en pensez vous ?

 

Matthieu

[Monsieur bobote]

N'oublions pas que lorsque la vapeur d'eau se condense, elle libère une quantité de chaleur non néglgeable (chaleur latente de condensation) qui accroit l'énergie de l'ascendance

 

Oui, mais normalement ceci n'intervient qu'à l'altitude de condensation, soit à la base des cumulus (avec l'effet d'aspiration que nous ressentons parfois violemment). Cela dit, j'ai trouvé quelquepart une explication du style : plus la masse d'air est humide, plus sa courbe de refroidissement se rapproche de la pseudo-adiabatique, avec le renforcement de l'ascendance qui va avec. Cela reviendrait à dire qu'il y a condensation partielle dans l'ascendance. Nous avons l'habitude de voir des cumulus à fond bien plat, ce qui donne à penser que cela est faux.

 

Donc, la question demeure entière.

La vapeur sèche est aussi beaucoup plus energétique que l'air

[Guillaume Varlet]

Bonjour.

 

Je vais tenter une analyse, je ne garantit pas sa justesse, c’est juste que le sujet m’intéresse…

Je tiens à préciser que je pratique la météo uniquement en dilettante.

 

Il ne me semblerait pas que l’humidité joue un rôle important dans la stabilité d’une masse d’air :

En effet, selon les tables en lien on voit que pour une parcelle d’air à 20°C la masse volumique varie peu, ~1% d’augmentation, ce qui est presque négligeable.

http://www.thermexcel.com/french/tables/massair.htm

 

On voit sur le calcul du Nb de Rayleigh (http://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_de_Rayleigh, http://fr.wikipedia.org/wiki/Convection) que le gardian thermique entre la surface chauffé et la température loin de cette surface à une importance bien plus prépondérante que des variations de l’ordre de 1% de la masse volumique…

 

Peut-être que le facteur favorisé par une masse d’air humide ne serait que la visibilité des ascendances ?

En effet, si la masse d’air est humide, le point de rosée est assez élevé, ce qui favorisera la formation des cumulus.

Par contre si la masse d’air est sèche, il y a risque que la parcelle d’air soulevée par une ascendance n’aille pas jusqu’à la condensation si la convection est stoppée par une inversion, car la température du point de rosée s’abaisse considérablement => thermiques purs => plus difficile de cheminer ?

 

Merci de me corriger si je dis des bêtises.

[CPT]

Bonjour.

 

Je vais tenter une analyse, je ne garantis pas sa justesse, c'est juste que le sujet m'intéresse…

Je tiens à préciser que je pratique la météo uniquement en dilettante.

 

Il ne me semblerait pas que l'humidité joue un rôle important dans la stabilité d'une masse d'air :

En effet, selon les tables en lien on voit que pour une parcelle d'air à 20°C la masse volumique varie peu, ~1% d'augmentation, ce qui est presque négligeable.

http://www.thermexce...les/massair.htm

Sur cette table à 1013 hPa en gardant ton exemple à 20°C

la variation de masse volumique entre 50% et 100% d'humidité

est la même que de 20 à 21°C en restant à 50% d'humidité :

Je ne trouve pas cela négligeable

car je ne pense pas que la différence de température

entre le centre d'un thermique

et l'air extérieur soit supérieure à 1°C

 

La première réponse de JdeM, avec la température virtuelle, se retrouve bien

là

Modifié le 11 mai 2011 par CPT

[Guillaume Varlet]

Bonjour.

 

Je vais tenter une analyse, je ne garantis pas sa justesse, c'est juste que le sujet m'intéresse…

Je tiens à préciser que je pratique la météo uniquement en dilettante.

 

Il ne me semblerait pas que l'humidité joue un rôle important dans la stabilité d'une masse d'air :

En effet, selon les tables en lien on voit que pour une parcelle d'air à 20°C la masse volumique varie peu, ~1% d'augmentation, ce qui est presque négligeable.

http://www.thermexce...les/massair.htm

Sur cette table à 1013 hPa en gardant ton exemple à 20°C

la variation de masse volumique entre 50% et 100% d'humidité

est la même que de 20 à 21°C en restant à 50% d'humidité :

Je ne trouve pas cela négligeable

car je ne pense pas que la différence de température

entre le centre d'un thermique

et l'air extérieur soit supérieure à 1°C

 

La première réponse de JdeM, avec la température virtuelle, se retrouve bien

là

Bonjour.

 

Bon, comme je disais, j’ai pas forcement juste…

 

Comme j’ai affaire à des spécialistes, j’aimerai savoir si j’ai bien compris :

 

Je ne sais pas si j’ai bien compris le principe de convection, mais il me semblait que tant l’ascendance n’atteignait pas le point de condensation, la parcelle d’air soulevée se détendait selon la détente adiabatique sèche, car l’humidité n’entrait pas en compte dans ce type de détente. Et lorsque le niveau de condensation est atteint, la détente se fait selon le modèle adiabatique saturé car ici, l’humidité joue un rôle important, et donc le refroidissement de la parcelle soulevée est beaucoup plus lent.

C’est bien ça ?

 

Et si je comprends bien, l’EPCD et le NCL sont calculés pour une parcelle d’air saturée, car si j’ai bien compris, c’est l’énergie du nuage crée qui est mesurée, donc on est en condition saturé, c’est bien ça ?

 

Merci.

[CPT]

Bonjour.

 

Bon, comme je disais, j'ai pas forcement juste…

 

Comme j'ai affaire à des spécialistes, j'aimerai savoir si j'ai bien compris :

 

Je ne sais pas si j'ai bien compris le principe de convection, mais il me semblait que tant l'ascendance n'atteignait pas le point de condensation, la parcelle d'air soulevée se détendait selon la détente adiabatique sèche, car l'humidité n'entrait pas en compte dans ce type de détente. Et lorsque le niveau de condensation est atteint, la détente se fait selon le modèle adiabatique saturé car ici, l'humidité joue un rôle important, et donc le refroidissement de la parcelle soulevée est beaucoup plus lent.

C'est bien ça ?

Oui

 

Et si je comprends bien, l'EPCD et le NCL sont calculés pour une parcelle d'air saturée, car si j'ai bien compris, c'est l'énergie du nuage crée qui est mesurée, donc on est en condition saturé, c'est bien ça ?

 

Merci.

L'EPCD plus connu sous le nom de CAPE est un indice "d'orages"

et, tu as raison, concerne plus de l'air saturé,

mais je voulais juste faire remarquer que la température virtuelle

permet d'appliquer à l'air humide (saturé ou pas) l'équation des gaz parfaits.....donc la détente

adiabatique dite "sèche".

Modifié le 13 mai 2011 par CPT

[Guillaume Varlet]

Bonjour à tous.

 

Merci, Mr CTP, pour ces confirmations.

 

J’ai dégoté un site qui semble bien, expliquant que l’humidité ne joue pas un rôle prépondérant dans la détente adiabatique tant qu’il n’y a pas de changement d’état de la parcelle d’air en question :

http://sup.ups-tlse.fr/uved/Ozone/BasesScientifiques/projet/site/html/ThermodynamiqueAtmosphere_3.html#InfluenceVapeur

L’origine semble sérieuse :

http://sup.ups-tlse.fr/

 

Je vais devenir un parfait météorologue, bientôt

[CPT]

J'ai dégoté un site qui semble bien, expliquant que l'humidité ne joue pas un rôle prépondérant dans la détente adiabatique tant qu'il n'y a pas de changement d'état de la parcelle d'air en question :

http://sup.ups-tlse....InfluenceVapeur

L'origine semble sérieuse :

http://sup.ups-tlse.fr/

 

Je vais devenir un parfait météorologue, bientôt

Sur !

Pour l'influence de "la vapeur" il faut demander à "HBD G"....

(de la part de CPT)

Merci pour ce site, car il y a des gens sérieux à l'Université Paul Sabatier

et qui connaissent bien la couche limite atmosphérique.

Le choix des sujets : ICI

Modifié le 13 mai 2011 par CPT

[Michel Klich]

Préambule: Ma contribution ne concerne pas la formation des nuages et ne parle pas des pseudo-adiabatiques.

 

C'est vrai que de l'air à 50% humidité relative est plus léger qu'un air totalement sec ( masse moléculaire de l'air 28 et celle de l'eau 18)

Les adiabatiques sèches publiés dans les emagrammes sont pour de l'air pour de l'air à 0% d'humidité.

Il faudrait comparer une adiabatique sèche à une adiabatique "sèche 50%"

équation : PV (puissance gamma)= constante

Il se pourrait aussi que l'air partiellement humide ait une instabilité plus grande?? les "physico-matheux" pouvez vous faire le calcul avec les cp de l'air et la vapeur d'eau pour humidité relative initiale de 50%?? et mettre la courbe en comparaison sur emagramme?? Pour le calcul si on démarre à 50% il faut s'arrêter à 95% (détente adiabatique, refroidissement et augmentation de l'humidité relative). ça serait bien de le faire avec de l'air frais Td=10° et de l'air tropical Td= 25°c

 

Mais la question de fond reste la suivante: à quelle situation pour le vélivole cela correspond t-il??

Pour avoir une bulle plus humide , il faut un sol humide qui laisse évaporer de l'eau... mais sur ces surfaces plus humides l’échauffement de l'air est retardé alors le bilan ?????

Modifié le 14 mai 2011 par Michel Klich

[CPT]

Préambule: Ma contribution ne concerne pas la formation des nuages et ne parle pas des pseudo-adiabatiques.

 

Mais la question de fond reste la suivante: à quelle situation pour le vélivole cela correspond t-il??

Pour avoir une bulle plus humide ,

si la sueur du pilote ne suffit pas,

déballaster peut arranger les choses à la source du thermique pur trop sec....

[Michel Klich]

http://www-ipst.u-strasbg.fr/cours/thermodynamique/gaz-p.htm

Dans le cas d'une transformation qui serait adiabatique, en plus d'être réversible, le transfert thermique est nul ainsi que la variation d'entropie et on a :

δQ = 0 ,

D'où

0 = CVdT + pdV ,

Pour un gaz parfait, si la transformation est réversible et adiabatique alors la relation suivante est vérifiée :

pVγ = Cte *,

 

relation appelée loi de Laplace, où on définit l'indice adiabatique γ par

Liens : loi de Laplace

\gamma = \frac{C_p}{C_v},

 

avec

pV = nRT ,

 

où

nR = (Cp − Cv) ,

 

relation dite de Mayer.

 

un peu de transpiration .. oui oui !!

*γ est exposant dans pVγ

[Guillaume Varlet]

Bonjour.

 

Après calcul du facteur de correction de la détente adiabatique en fonction de l’humidité donné par l’UVED, voici ce qu’il apparait :

 

Un rapport de mélange de 4g/kg (apparemment, ceci correspond à de l’air sec), le facteur de correction est de 0,999032 soit 0,1% de diminution du gradient adiabatique.

Une variation de 1% correspond à un rapport de mélange de 40g/kg (air très humide)

Pour arriver à ~2% de diminution, il faut plus de plus de 50g/kg, ce qui semble correspondre à de l’air extrêmement humide.

Pour ne pas saturer un tel rapport de mélange, il faut une masse d’air très chaude, et je doute que cela puisse se produire sous nos latitudes tempérés.

(si je calcul bien, il faut une masse d’air à plus de 30°C pour ne pas saturer un rapport de mélange de 20g/kg)

Je me demande d’ailleurs si c’est possible d’avoir un tel rapport de mélange sur terre… Peut-être sur l’équateur ?…

 

D’après ces réflexions, je reste persuadé que l’humidité ne joue un rôle favorable pour les pompes que pour ce qui est de leurs matérialisations.

 

D’ailleurs, je voulais savoir si quelqu’un aurait la méthode et les calculs qui permettraient de calculer la vitesse moyenne des pompes (pas en saturé, si possible, car je connais la méthode avec le CAPE, mais c’est pour les vitesses dans le nuage…)

Peut-être une méthode similaire avec le calcul de l’aire entre l’adiabatique sèche et la courbe d’état et changer ça en vitesse verticales ?

[Robert Ehrlich]

Il devrait y avoir un cas où le facteur prépondérant de la convection est la variation d'humidité : c'est le cas de la convection sur surfaces enneigées. En effet l'ensoleillement ne peur élever la tempétature d'une surface enneigée au dessus de O°C tant qu'il y reste de la neige, le seul résultat de cet ensoleillement est donc l'augmentation de l'humidité de l'air par sublimation de le neige. Si j'en juge par les corbeaux que je vois spiraler quand je skie, ça suffit à produire des ascendances.

[JPS]

exactement Robert,

on dit d'ailleurs que la sublimation demande bcp plus d'énergie que la fonte

 

en gros sublimation = 8 unité d'énergie

fonte = 1 unité d'énergie

évaporation = 7 unité énergie

 

sublimation = fonte + évaporation

 

pour être plus complet ceci est contrôlé pas les pression de vapeur saturante

 

ce qu'il faut savoir c'est que si l'air est trop saturé (humidité relative trop élevé), tu n'auras pas de sublimation trop dévoreuse en énergie mais une simple fonte dévastatrice car 7 fois plus élevé en quantité

 

c'est le gros problème des glacier andin. en france c'est un peu différent car "normalement il neige l'hiver et pas l'été" alors qu'en Amérique du sud c'est un peu l'inverse hélas (effet albédo atténué par une pluie chargé de particule noire...)

 

pour être parfaitement exact j'ai du appeler mon père pour écrire ce post

Modifié le 4 juin 2011 par JPS

[Robert Ehrlich]

exactement Robert,

on dit d'ailleurs que la sublimation demande bcp plus d'énergie que la fonte

 

en gros sublimation = 8 unité d'énergie

fonte = 1 unité d'énergie

évaporation = 7 unité énergie

 

sublimation = fonte + évaporation

C'est une conséquence du principe de conservation de l'énergie. Si ce n'était pas le cas, par un cycle sublimation + liquéfaction + solidification, ou par le cycle inverse suivant le signe de la différence entre sublimation et fonte+évaporation, on créerait de l'énergie à partir de rien.

 

 

pour être plus complet ceci est contrôlé pas les pression de vapeur saturante

 

ce qu'il faut savoir c'est que si l'air est trop saturé (humidité relative trop élevé), tu n'auras pas de sublimation trop dévoreuse en énergie mais une simple fonte dévastatrice car 7 fois plus élevé en quantité

ce n'est pas parce que la sublimation est trop dévoreuse en énergie mais bien parce que l'air est trop humide. En fait les 3 phases (liquide, solide et vapeur) de l'eau ne peuvent exister en équilibre que dans des conditions bien déterminées de température et humidité (équivalent de la pression partielle de vapeur), c'est le point triple de l'eau, comme on est très rarement dans ce cas, en général une des phases ne peut pas exister.

Les très belles journées de ski bien ensoleillées où on voit les corbeaux spiraler sont typiquement des journées d'air sec où c'est la phase liquide qui ne peut pas exister. Même dévoreuse d'énergie, la sublimation est la seule transformation possible, l'énergie est là puisqu'il y a du soleil, la sublimation y prend ce qu'il faut et à la fin de la journée on s'étonne de voir que de la neige a visiblement disparu alors qu'on n'a jamais vu une goutte d'eau.

Ceci dit il faut reconnaître que les corbeaux spiralent préférentiellement sur les habitations, la chaleur due au chauffage de ces dernières produit sans doute de meilleures pompes que la sublimation. Et en plus c'est là qu'ils ont des chances de se nourrir de nos déchets.

[thierrychaufour]

Bonsoir,

 

Si je devais dire ce qui me semble le plus caractéristique des ascendances dans une masse d’air humide c’est surtout qu’elles sont plus versatiles, i.e. varient nettement plus d’intensité et de forme jusqu’à facilement passer en dessous du seuil qui me permet de monter alors que ça partait bien (oui je sais c'est possiblement aussi moi qui sais pas centrer une pompe).

 

J’aimerais votre avis sur l’hypothèse suivante que je ne peux exprimer que sur un plan qualitatif. Si quelqu’un peut quantitativement infirmer ou confirmer ?

 

1- L’échauffement du sol provoque l’augmentation de température d’une bulle d’air au contact

 

2- la bulle se détache et connait un mouvement vers le haut

 

3- il y a détente de la bulle. C’est là que j’introduis une première supposition peut être totalement idiote : il y aurait condensation partielle de la valeur d’eau. Celle-ci nous serait invisible parce que très relative.

La question dans le fond est en fait : pour une température de départ et une quantité (totale) d’eau donnée, la proportion gaz / liquide est-elle obligatoirement fixe jusqu’à l’altitude de condensation totale ou suit-elle une variation avec la pression ? Je ne sais s’il faut voir dans les bases parfois pas plates du tout la preuve que la condensation est progressive ou si c’est uniquement la conséquence d’une humidité non homogène de l’air ascendant ?

 

4-cette condensation implique la libération d’une certaine quantité de chaleur latente

 

5-la chaleur produite serait dans un 1er temps récupéré par (le reste de) l’air, ce qui aurait donc comme conséquence d’améliorer l’ascendance

 

6- mais dans un second temps il y aurait transfert d’au moins une partie aux gouttelettes d’eau liquide, en fait en quelque sorte répartition, égalisation, ce qui a l’inverse provoquerait donc le ralentissement de l’ascendance. D’où les variations dans les lifts que je constate si souvent.

 

Ou alors l’inverse ? (capture par l’eau liquide en premier à cause de la meilleure conductivité thermique de l’eau liquide par rapport à l’air puis égalisation par réchauffe de l’air) ? Je vous l’avais dit c’est une hypothèse… que je résumerais ainsi d’une expression : déphasage temporel dans la capture de la chaleur latente de condensation partielle.

[Michel Klich]

...des ascendances dans une masse d’air humide ..

Les bases seront basses : 100% d'humidité relative c'est le brouillard ou stratus qui est un cumulus trés trés bas (sol)!

Pour ce qui concene les acsendances, la hauteur du nuage contribue à la force de l'ascendance (grosse quantité de chaleur dégagée pendant la condensation).

Une masse d'air quasi-saturée aura une courbe d'état en decroissance maximun pseudo-adiabatique ou alors plus à droite cad vers la stabilité!

Au quotidien la qualité des thermiques ne dépend pas ou peu de l'humidité mais surtout de la hauteur convectée (nuages compris s'il y en a).Les varios de 3 à 5 m/s on les trouve souvent avec ou sans cumulus.

Sauf quand le cumulus à la taille d'un CB ou Tcu ou là l'eau condensée, et l'eau gelée (grélons) ont dégagé une qunatité de chaleur phenomenale et donc une pompe phenomenale aussi. Un CB est une machine thermique autonome , tant qu'elle trouve de l'air "chaud" et humide elle continue. C'est comme les cyclones

 

 

Pour simuler et comprendre voici un *gramme

 

http://www.met.rdg.ac.uk/~dynamic/maarten/research/tephigram.pdf

Modifié le 23 juillet 2012 par Michel Klich

[JdeM]

...des ascendances dans une masse d’air humide ..

Les bases seront basses : 100% d'humidité relative c'est le brouillard ou stratus qui est un cumulus trés trés bas (sol)!

 

Stratus et cumulus - il y a une différence fondamentale entre les deux : le premier se forme avec une inversion thermique, donc avec des conditions hyperstables. Le second nécessite une décroissance thermique adiabatique.

 

 

Au quotidien la qualité des thermiques ne dépend pas ou peu de l'humidité mais surtout de la hauteur convectée (nuages compris s'il y en a).Les varios de 3 à 5 m/s on les trouve souvent avec ou sans cumulus.

 

 

L'humidité réelle a une certaine influence (mais pas autant que l'épaisseur de la couche convective, bien sûr). Il y a, du côté ouest de l'Atlantique, quelque chose qui est assez fréquent en été et qui est probablement très rare en France : des points de rosée qui excèdent les 20 °C (21 °C en ce moment sur Montréal). Les vélivoles savent qu'avec de tels points de rosée, les ascendances seront plus molles que par temps sec, même si elles plafonnent à la même hauteur. Plusieurs hypothèses sont avancées, plausibles mais pas nécessairement vérifiées. Ainsi,

 

- l'air sec est un bon isolant thermique alors que la vapeur d'eau l'est beaucoup moins, ce qui favoriserait un échange thermique plus important entre la particule et l'environnement ;

 

- la vapeur d'eau possède une chaleur massique beaucoup plus élevée que celle de l'air sec ; de l'air humide serait donc plus long à réchauffer que de l'air sec.

 

À l'heure actuelle, l'air de Montréal avec son point de rosée de 21 °C contient presque trois fois plus de vapeur d'eau que celui de Paris avec 6 °C (à Montréal en juillet, il est rare que le point de rosée descende en bas de 10 °C - un million de lacs, ça fait de l'eau ;))

 

 

Pour simuler et comprendre voici un *gramme

 

http://www.met.rdg.ac.uk/~dynamic/maarten/research/tephigram.pdf

 

Un téphigramme, enfin... Ils sont plus représentatifs de l'atmosphère que les émagrammes, du moins quand on veut expliquer certains éléments de la météorologie élémentaire.

 

Il y a des applications qui permettent de basculer de l'émagramme (dans sa version SkewT) au téphigramme.

 

http://rucsoundings.noaa.gov/

[thierrychaufour]

Au quotidien la qualité des thermiques ne dépend pas ou peu de l'humidité mais surtout de la hauteur convectée

pourriez-vous me donner un élément d’explication ? Qu’entendez-vous par qualité des thermiques? constante ou vitesse ascensionnelle?

S’il s’agit de la puissance moi il me semble que les Vz décroissent plutôt avec l’augmentation de la tranche convective.

 

Les vélivoles savent qu'avec de tels points de rosée, les ascendances seront plus molles que par temps sec, même si elles plafonnent à la même hauteur.

C’est exactement mon ressenti même si les point de rosée n’atteignent pas ici les mêmes valeurs.

 

Plusieurs hypothèses sont avancées, plausibles mais pas nécessairement vérifiées. Ainsi,

- l'air sec est un bon isolant thermique alors que la vapeur d'eau l'est beaucoup moins, ce qui favoriserait un échange thermique plus important entre la particule et l'environnement ;

mais donc si on suppose donc que la vapeur d’eau peut céder plus facilement de l’énergie à l’environnement "extérieur" du thermique par conduction, pourquoi ne serait-ce pas le cas avec "l’intérieur" du thermique ? d’où mon hypothèse de la "capture preferentielle" de la chaleur latente d’une condensation partielle par les goutelletes d'eau liquide en suspension avant peut etre une egalisation un peu plus tard. ainsi dans un premier temps l'air devenu plus sec et pas encore plus chaud ralentirait ?

 

Du coup je répète ma question (désolé si c’est une idiotie ? ) : pour une température de départ et une quantité (totale) d’eau donnée, la proportion gaz / liquide est-elle obligatoirement fixe jusqu’à l’altitude de condensation totale ou suit-elle une variation avec la pression ? s’il y a évolution avec la pression, c’est donc qu’il y a libération de chaleur latente au fur et à mesure du gain d’altitude ,non ?