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