Download - La stabilité verticale
La stabilité vertical
e
Instabilité latente
Si le déplacement de la particule est fini (pas un «epsilon» au tour de sa position d ’équilibre),une particule peut être en équilibre stable maisen s ’éloignant assez de sa position d ’équilibre son équilibre peut être éliminé.
Instabilité latente
Instabilité latente: niveau deconvection libre
p0
T(p)T’(p)
pNE Niveau d ’équilibre
pNCL Niveau de convection libre
pNCA Niveau de condensation par ascension
A+
A-
Niveau de référence TD TD
Type d ’instabilité latente
pNE
pNCA
p0
pNCL
T(p)
T’(p)Niveau d ’équilibre
Niveau de convection libre
Niveau de condensation par ascension
A+
A-
Latente réelle
Pseudo latente
Stable
A A
A A
0A
Profil de température
Profil du point de rosée
AA+ + énergie donnée à la particule
AA-- énergie dissipée par la particule
Couches d ’instabilité latente:procédure d ’identification
2. Trouver la plus petite valeur de w qui est tangente à la courbe de température sèche, et ce, pour toutesles couches où > ou = s .
3. Pour chaque tranche, descendre le long du w
trouvé et noter les endroits où Tw est à droite de la ligne w .
1. Trouver la courbe Tw(p)
Les zones où Tw est à droite de w constituent lescouches d ’instabilité latente
Trajectoires
Formation des nuages par soulèvement orographique
Formation des nuages:atmosphère instable
Ondes dans une atmosphèrestable
Formation des nuages: atmosphère stable
Force agissant sur la particule
2
'2 v v
v
d z gz
dt T
2'
2 v vv
d z gz
dt T
'2 '
2 'v v
v
T Td zg g
dt T
'2 '
2 'v v
v
T Td zg g
dt T
Travail par unité de masse de la force de poussée
2 21
2
B B B
B AA A a
dzw zdz dz zdz z z
dt
2 21
2
B B B
B AA A a
dzw zdz dz zdz z z
dt
' '
'
ln lnB B
pd v v v vA A
pd téph téph
w c T d T d
w c
' '
'
ln lnB B
pd v v v vA A
pd téph téph
w c T d T d
w c
Démonstrationau tableauT
Niveau de condensation convective (NCC)
Un profil stable initial peut être déstabilisé, par exemple, par réchauffement radiatif de la surface
t0 t3
rm
m
: rm= rst2
rm
m
: rm< rst1:
rm
m
rm< rs
Niveau de condensation convective (NCC)
t3
rm
m
: rm= rs
pNCC
Cou
ch
e d
e
méla
ng
e
t4
rm m
NE
Niveau de condensation par convection (CCL)Niveau de condensation par convection (CCL)
Réchauffement Réchauffement solairesolaire
Le rayonnement solaire augmente la température de la surface
Énergie gagnée Énergie gagnée par convectionpar convection
La convection transporte de l’énergie verticalement
Niveaux deNiveaux demélangemélange
en créant une couche bien mélangée
TTdd
La courbe de point de rosée donne la distribution d’humidité
saturationsaturation
Le NCC est le niveau ou la couche de mélange intersecte la courbe derapport de mélange.
Température de convection et niveau de condensation par convection (NCC)
«Étant donné des conditions d ’humidité connues dans la basse atmosphère, quelle est la température qui permettra à une particule d ’air soulevée de la surface de demeurer plus chaude que l ’environnementet d ’être par conséquent en convection?»
Niveau de condensation convectif(NCC) : opérationnel
TD T TC
NCC
1) suivre la ligne de rapport de mélange de surface (qui passe par TD) jusqu ’à ce qu ’elle coupe la courbe de température de l ’environnement. Le point d ’intersectionest une estimation du niveau de condensation par convection (NCC)
2) suivre en suitel ’adiabatique sèche quipasse par le NCC jusqu ’au niveau d ’origine (surface).On obtient TC, la température de convection.
Niveau de condensation convective (NCC) : opérationnel
TD T TC
NCC
Tmax> TC ? :si oui, il y aura de la convection
SBMNSBMNSBBESBBE