Post on 03-Apr-2015
LA TEMPERATURE
1) Définition
Paramètre qui caractérise l’état d’agitation des molécules dans un fluide. Les molécules se déplacent dans un mouvement désordonné dit « mouvement Brownien ». Si on apporte de la chaleur au fluide, le mouvement Brownien s’accélère
Si les mouvements browniens deviennent nuls, on a le zéro absolu.
LA TEMPERATURE
2) Importance de la température pour aéronautique
Portance d’un aile : fonction inverse de la température
(moins l’air est chaud, plus il est porteur)
Rendement des propulseurs : fonction inverse de la température
Limitation de la vitesse des avions supersoniques : fonction de la température
LA TEMPERATURE
3) Mesure (repérage) de la température - Echelles
Echelle Celsius (°C)
Sous une pression normale de 1013, 25 hPa
0°C = température de fusion de la glace
100 °C = température d’ébullition de l’eau
LA TEMPERATURE
Echelle Kelvin (K) : Unité du système international
0 K = -273,15 °C (zéro absolu)
T (K) = t (°C) + 273,15
L’échelle Kelvin (K) est la seule échelle qui doit être utilisée dans les équations de la thermodynamique.
LA TEMPERATURE
Echelle Fahrenheit (°F) :
Uniquement utilisée qu’aux Etats-Unis
0°C = 32 °F et 100°C = 212 °F
T(°F)= 9/5 t(°C) + 32
Application Numérique : 25 °C = ? 25 °C = 77°F
LA TEMPERATURE
4) Moyens de mesure de la température :
Températures mesurée sous-abri météorologique ( à l’abri des rayonnements et des intempéries)
La température est mesurée avec une précision de
1/10 ème de degré
LA TEMPERATURE
Abri situé au-dessus d’une surface gazonnée
Différents thermomètres
LA TEMPERATURE
- à dilatation de liquide (mercure (gel à –39 °C), alcool)
- à maxima (étranglement)
- à minima (index dans le tube)
- enregistreurs à lame bimétallique
- sondes thermométriques à résistance de platine (variation de R en fonction de t)
Thermomètre à mercure
thermosonde
Intérieur d’un abri météorologique
LA TEMPERATURE
Températures mesurées à bord des avions
Tt ou Ti > Température statique (Ts)
Tt = Ts (1 + 0,2 M2) avec T en K et M en nombre de Mach
LA TEMPERATURE
5) Variations de la Température dans le temps :
a) Variations moyennes (ou régulières)
- Variations nycthémérales (sur 24 heures)
C’est la variation de la température sur une période diurne et nocturne de 24 heures consécutives
00 H 00 H
24 HEURES
12 H temps
température
Delta T
T max
Tmin
Lever du soleil +1/2 heure
Méridien + 2 heures
LA TEMPERATURE
L’amplitude de la variation diurne (delta T) est fonction de :
- La nébulosité :
Amplitude forte quand le ciel est clair, faible quand le ciel est couvert
- L’humidité : Amplitude forte avec de l’air sec, faible quand l’air est très humide
LA TEMPERATURE
- La nature du sol :
Amplitude forte sur un sol aride (continental), faible en mer, (importance de l’albédo, du couvert végétal)
- La vitesse du vent :
Amplitude forte avec un vent faible, faible avec un vent fort (brassage)
LA TEMPERATURE
- La saison : hauteur du soleil au-dessus de l’horizon
Amplitude forte en été, faible en hiver
- La latitude du lieu Amplitude augmente quand la latitude diminue
- L’altitude du lieu (influence thermique des sols)
LA TEMPERATURE
- Variations annuelles (saisonnières)
Les saisons sont inversées dans les deux hémisphères :
Janvier = hiver boréal = été austral
Juillet = été boréal = hiver austral
b) Variations accidentelles (ou irrégulières)
LA TEMPERATURE
- passage d’une couverture nuageuse
- précipitations, orage
- changement de masse d’air (passage d’un front)
- variation du vent (direction et vitesse)
LA TEMPERATURE
5) Variations avec l’altitude :
SOL
CLA
1500/2000 m
ATMOSPHERE LIBRE
Forte influence des sols
LA TEMPERATURE
- dans la Couche Limite Atmosphérique (couche turbulente) : du sol à 1500/2000 m d’altitude
Profils verticaux de température variant fortement entre le jour et la nuit (surtout dans les très basses couches)
Apparition d’une inversion de rayonnement (inversion nocturne)
LA TEMPERATURE
T
Z
Le jour
T
Z
La nuit
Apparition d’une inversion
Couche
d’inversion
LA TEMPERATURE
-dans l’atmosphère libre : au-dessus de 1500/2000 m
influence thermique des sol négligeable, d’où une décroissance de température plus régulière
T
Z
Couche isotherme
LA TEMPERATURE
-Inversion frontale (superposition de 2 masses d’air, air chaud sur air froid)
T
Z
+
-Inversion frontale
Vers 1500/2000 m
LA TEMPERATURE
-Inversion de subsidence : due à un affaissement des couches supérieures d’une masse d’air
T
Z
Inversion de subsidence
LA TEMPERATURE
-Inversion de vallée : due à l’air froid qui stagne au fond de vallées encaissées.
LA TEMPERATURE
-Records de température
-Maximum : + 58°C en Lybie
-Maximum en France + 44°C à Toulouse
-Minimum : - 88°C en Antarctique
- 78°C en Sibérie
-Minimum en France – 37°C à Mouthe