Chapitre 1 Introduction à la climatologie PDF

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Chapitre 2 de d'approche géographique milieu et peuplement de L1 S2 géographie de Serge Weber....

Description

.Approche géographique: Milieux et peuplement Chapitre 1: Introduction à la climatologie La climatologie est la science des climats. Le climat est l'ambiance atmosphérique constitué par la seris des états de l'atmosphère au dessus d'un lieu dans leurs succession habituel.

A. Phénomènes mesurés 1 .Température *En Altitude --Elle se mesure comme étant la température de l'air. Cette température sont les plus dans des désert chaud (Sahara 57°, désert de Thar 52°) -Les température de l'air minimum on été relevé en arctique ( Vostok -88°) *Au sol 78° dans le Sahara Mesure biquotidienne: température la plus forte et la température la plus faible, la différence entre la température max et la température min est l'amplitude thermique journalière. Ces température permet d'établir des normals: des moyennes calculées sur 1O ans Régime thermique c'est une courbe annuels des moyennes mensuels. C'est régime thermique nous permettent d'observer l'amplitude thermique annuels( différence entre le max et le min du régime thermique) Le gradient thermique: la température décroît avec l'altitude: 0,6° tous les 100m

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L'eau atmosphérique L'atmosphère contient de l'eau sous trois aspects: la vapeur d'eau ( invisible), les nuages et brouillards (fine gouttelette d'eau en suspension dans l'air ) et la précipitation ( liquide, lourde et tombe),

a.L'hygrométrie Mesure de l'humidité de l'air ( de la vapeur d'eau) *humidité absolue: quantité de vapeur d'eau dans 1m cube d'aire Ex: air sibérien 0,03, polaire 30 g/m3 dans l'air très chaud *humidité relative: rapport entre l'humidité absolue et la capacité de contenance de l'air Ex: brouillard 100%, 2% dans le désert, à Paris 60à 90% C'est la probabilité qu'il se mettent à pleuvoir.

b.la nébulosité C'est la proportion de la coupole céleste, qui est couverte de nuage c'est le contraire de l'insolation *insolation: mesure qui mesure la duré en jour et heure d'ensoleillement

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c. les précipitations Quand les nuage vont donner de la pluie. C'est la quantité d'eau atmosphérique qui tombe à la surface du sol sous forme de pluie la plupart du temps ou de neige, de grêle, de grésille. Elle est mesuré en millimètre à l'année, ou par mois, Le maximum de précipitation dans le monde est observé dans une ville du bangladesh: Cherrapunji 11000 mm/an, don’t 3000 pour le mois de juillet (mousson) Ce mesure avec le pluviomètre, pluviograhe et la neigenivoètre *le régime pluviométrique: c'est la répartition des précipitations sur les 12 mois de l'année, ils s'exprime sous forme de diagramme sur lequel on peut lire l'irrégularité des précipitations, alternance de saison sèche et saison des pluis dans la zone

3.La dynamique de l'air a. la pression atmosphérique Exprime la pression exercé sur les masse d'aire cette pression est mesuré grâce au baromètre en millibar (force qui s'exerce sur une surface &cm² La pression de l'air est comprise entre deux valeur: max 1070 mb (sibérie en hiver, haute pression) et 890 mb (basse pressions de cyclones tropicaux 1013 mb de moyenne. La pression de l'air décroît avec l'altitude

b. la direction du vent Transfert de masse d'air qui va des hautes pression vers les basses pression. Ce vent est mesuré par sa vitesse, qui peut être très élevé à la surface du sol 250 km/h ( cyclone tropicaux) ou 500 km/h en altitude La vitesse du ventre est réduite au sol par les aspérités du sol (forêts, montagne, colline, végétation) Diagrammes ombrothermiques: permette de voir les alternances saisonnières, saison chaid/froide, saison sèche/pluie. Permet d'observer la sécheresse. (le déficit ou manque de précipitation) par rapport à la chaleur qui entraîne une évaporation de l'eau. Ce n'est visible sur le graphique que si les échelles respect cette règle: P=2T échelle des précipitation= 2*l'échelle des températures

B.L'atmosphère et les masses d'air 1.la structure thermique verticale de l'atmosphère La température varie si on s'éloigne verticalement de l'atmosphère.

a.l'atmosphère est divisé en 4 strates Ces strates thermiques sont délimité par les paliers qui corresponde à des inversions thermiques *la troposphère: de l'altitude 0 jusqu'à 12 km d'altitude. La température décroît d'environ 20 degrés à -60°. Cette troposphère est limité en altitude par un palier: la tropopause. La troposphère est divisé

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en 2 -la couche géographique (ou Péplos, limité par la péplopause) a moins de 3000m influencé par la surface terrestre elle contient beaucoup de poussière, de fumée. -la couche libre ou les vent sont plus rapide *la stratosphère: 12- 36 km d'altitude vents très rapide et froid limite par la stratopause *la biosphère: 80 km d'altitude: froid *ionosphère ou thermosphere, au dessus de 80 km d'altitude. La composition chimique de l'atmosphère est composé essentiellement d'azote (75%) essentiel pour la vie ,23% de l'oxygène indispensable à la respiration des organisme vivant, des gaz rare (1,5%)notamment l'ozone est concentré dans une couche (couche d'ozone) a 20 km d'altitude qui absorbe les rayons solaire (UV) et joue un rôle de filtre, le gaz carbonique( 0,03%) il est absorbé par l'océan, absorbe le carbone (puit de carbone), il est aussi absorbé par la plante garce à la photosynthèse (forêt équatoriale, amazonienne). La vapeur d'eau et le CO² atténue le rayonnement obscure de la terre pendant la nuit. Rayonnement infrarouge, couvercle thermique ( c'est l'effet de serre). Inversement la vapeur d'eau et CO2 réduit l'échauffement de la terre pas insolation, il joue un rôle de filtre thermique

b. les mouvement verticaux des masses d'air: ascendant et subsidence Ascendance: élévation d'une masse d'air en altitude Subsidence: descente L'ascendance provoque la détente de l'air c'est à dire une baisse de pression, inversement la subsidence est une compression la pression augmente *l'ascendance résulte de différent facteur:- ascendance orographique: masse d'air qui rencontre une obstacle de relief, elle est obligé de monté et refroidie pour créer de la pluie *ascendance littoral: lorsqu'un masse d'air qui parcourt un océan rencontre un littoral elle s'élève *ascendance de convergence: quand deux masse d'air se rencontre *ascendance frontal: lorsque 2 masses d'air se rencontre mais l'une se glisse sous l'autre, la masse d'air froid en dessous, la masse d'air chaude au dessus *ascendance: la convection thermique: lorsque le sol est chauffé par le soleil l'air monte au dessus L'ascendance est une rotation qui se fait dans le sens contraire des aiguilles d'une montre ( le sens cyclonique) *La subsidence: compression de l'air entraîne un air sec à forte pression, elle est liée au mécanisme de divergence Plus la pression est élevée (subsidence) plus l'air est stable et sec, (ascendance) plus la pression diminue plus l'air est instable, plus la nébulosité est forte, ces nuages sont des cumulus, precipitation

c.Les températures des masses d'air La température de l'air ne dépend que de l'apport du rayonnement solaire en énergie, néanmoins on distingue:

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C)Les facteurs intrinsèques C'est l'apport solaire en chaleurs. Le soleil apporte toujours la même quantité, la constante solaire . *La réception calorifique au sol: le sol ne reçois pas tous en effet 42% du flux calorifique sont réfléchie par l'atmosphère. La perte d'énergie est d'autant plus grande que les rayon arrive obliquement et que l'atmosphère est épaisse c'est pour cela qu'il fait froid au pôle. Dans la zone intertropical ou les rayon arrive directement, il fait beaucoup plus chaud: en effet dans la zone chaude l'apport calorifique est plus fort, 0°de latitude (équateur) la réception est de 380 calorie/j/cm à 20°L de 420 cal/j/cm², en revanche a 60°L de 200 cal/j/cm² *le relief joue sur la température de l'air a cause:- du gradient thermique (0,6° tous les 100m) -de l'exposition des versant au soleil (versant exposé au sud: adret/ versante exposé au nord: ubac) -le substratum: la surface de la terre (la roche) présente une capacité varier d'accumulation (d'énergie) dans la journée elle est chauffé ou surchauffé par le soleil et dans la nuit cette chaleur va se dissiper Ceci explique l'amplitude thermique journalière (plus chaud la journée et plus froid la nuit), elle se mesure avec l'albédo. C'est le % du rayonnement réfléchie par le substrat par rapport au rayonnement reçu). L plafond nuageux renvoie 60 à 90% de cette chaleur, la neige renvoie 85% de la chaleur, le sable sec en renvoie 34% , forêt de feuillus renvoie que 0,04%.( Plus c'est clair plus ça renvoie) *l'eau absorbe beaucoup plus de chaleur que la terre. C'est pour cela que l'amplitude thermique journalière est beaucoup plus faible près des océan.

D)Les facteurs extrinsèques de la température Transfert de température liée à la circulation des masses d'air, l'air tropical est un air chaud L'air tropical maritime est un air chaud et humide et il s'appelle les alizés ( vent qui va des tropic à l'équateur) inversement l'air polaire est un air froid

1.La pression atmosphérique et les vents a.les champs de pression Ce sont des Individus isobariques (individus de pression) ou centre d'action qui peuvent être de 2 types: -les anticyclones (pression supérieur à 1015 mb) noter H sur la carte -dépression (ou aires cyclones) basse pression tournant dans le sens cyclonique noter L sur la carte Au sol à basse altitude nous avons 5 cellules de haute pression permanente sur les océans : 3 dans l'hémisphère sud(océan atlantique, indien, pacifique), 2 dans l'hémisphère nord (océan atlantique, pacifique). Au dessus des contient les cellules de haute pression sont saisonnière: (anticyclone sibérien). En altitude : croit des pôle jusqu'à l'équateur

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b. La circulation atmosphérique Le vent se dirige toujours des hautes pression vers les basses pressions. Sa vitesse est réduite au sol de 30 à 50% du fait des aspérités. Ce vent ne circule jamais tout doit: dévié sur sa droite dans l'hémisphère nord et sur sa gauche dans l'hémisphère sud , du fait de la force de Coriolis (fait que la terre tourne). Les contraste thermiques peuvent déterminer des vents localisés. Par exemple la brise de mer et le brise de terre qu'on observe sur les côtes, lorsque le matin et le soir la terre est plus froide ou plus chaude que la mer. Vent thermique locaux que l'on retrouve en montagne entre les vallée et les sommets. Les vents sont marqué à la surface du globe par des grand flux zonaux: -dans la zone tempéré: westerlies (ou vent d'ouest) qui sont issues des hautes pression tropicals et aspiré vers les basse pressions polaires -les alizés circule dans la CIT ( zone de convergence intertropicale) depuis les haute pression vers l'équateur, ce sont les Trade winds. En haute altitude nous avons un flux continu (jet stream) souffle à 400 km/h a 150000 m d'altitude entre 35 et 45°L et qui comprime les masses d'airs situé en dessous. Nous observons 2 types de vents qui traverse ces zones climatiques, ils sortent de leurs territoire habituels.: -les cyclones tropicaux: ont lieux en automne et ils vont remonter vers les hautes latitudes -les décharge polaire: échappé/vancé d'air froid l'hivers qui peuvent aller du pôle nord jusqu'à la méditerranée. -la mousson d'été: une inversion saisonnière de grande ampleur de cette circulation, elle est liée à la déviation des alizés au moment ou ils passent l'équateur, à la déviation du jet stream au nord de la barrière himalayenne, l'oscillation saisonnière de la CIT. En juillet la ZCIT passe au nord l'équateur et en janvier elle est au sud de l'équateur.

c. les effets de la circulation atmosphérique sur la circulation océanique. Les vents ont tendance a entraîné avec eux l'eau des océans. *Courant océanique:- la dérive d'ouest, c'est un courant de l'océan australe qui passe au sud -les courants chaud dans la zone intertropical suivent les alizés -ils se prolonge dans la zone tempéré par le courant chaud: -Le Kuro Shivo ( longe les côtes du japon) -le Gulf stream (longe les côtes nord américaine et arrive en europe.) Ces courants chaud, longe les continent sur le côté est. Inversement du côté ouest des continents les courant sont froid: courant de californie, courant de Humboldt, courant des canaries, courant ouest Australien, courant Bangalore. Il provoque une évaporation moins forte des océans, donc des précipitation moins abondante et de l'aridité. Opposition entre les façade est ou ouest des continents. Localement des mouvement verticaux de l'eau sont observable, c'est le phénomène de l'Upwelling: lorsque le vent souffle du continent vers la mer, il repousse l'eau de surface, chauffé par le soleil, vers le large, qui est compensé par une remontée d'eau froide. (côte du maroc et de mauritanie, côte de la Namibie, chili et Pérou. Effet climatique

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Les courant chaud (gulf stream) : douceur angevine Courant froids rafraichissent: s'accompagne de brouillard et d'aridité. Upwelling: désert azonaux (désert du Namib et de l'Atacama)

2.Le mécanisme des précipitations A.les processus de condensation *la saturation de l'air: l'a vapeur d'eau contenu dans l'air quitte l'état gazeu et se condense en fine gouttelette. Elle dépend de 2 choses: la température de l'eau et de la teneur de l'air en vapeur d'eau. Un air très humide se condense à une température élevé Si l'air est froid il contient peu de vapeur d'eau. *le point de rosé: température de condensation *la sublimation: lorsque l'air est très froid la condensation se fait directement à l'état solide. Avant de se transformer en plui, la condensation se présente sous 2 aspects:=> brumes et brouillard (condensation dans la masse):-brouillard de rayonnement (echarpe blanche a la fin de la nuit, en saison froide -brouillard de drainage: au contacte de l'eau froide(rivière et lac)-brouillards liés à la pollution: condensation de l'eau est provoquée par des poussière microscopiques (microparticule, fumée industriel) qui vont jouer le rôle de noyaux de condensation( nuclei) donne un le smog -brouillard côtier ou de mer quand l'eau est froide. =< les nuage: résultats de l'absence de l'air, la forme des nuages indique la turbulence de l'air: -si l'air est stable: nuage plat et fin (stratus) -si l'air est instable: nuage développement verticale (cumulus) b.les précipitations Seul l'ascendance peu engendré la pluie . Les goutelette doivent être lourde pour tomber, qu'elle est grossi en s'agglomèrent. Ascendance orographique: présence de montagne pyrénée atlantique Ascendance convection: thermo-convective: giboulé de mars Invasion surplombante: air froid surprend l'air chaud du dessus (...