MODÈLE PHYSIQUE dES MOUVEMENTS VERTICAUX
DE L'ATMOSPHÈRE |
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Si la température
augmente à masse et pression constantes, alors la masse
volumique r diminue. La masse
d'air devient plus légère que les masses d'air plus froides
qui l'entourent, elle s'élève.
Pour comprendre cette ascendance, il faut considérer la
masse d'air chaud comme une sorte de bulle de gaz chaud dans
une masse d'air environnante plus froide. Deux forces
opposées s'exercent alors sur cette bulle :
- la force de gravité (son poids) qui l'entraîne vers le
sol
- la poussée d'Archimède : force opposée à la gravité et
dont l'intensité est proportionnelle au produit du
volume de la bulle par la masse volumique de l'air
environnant.
La poussée d'Archimède P qui s'exerce alors sur la masse
d'air chaud est plus importante que la force de gravité
(poids) FG, l'air chaud s'élève (principe de la
Montgolfière).
On comprend alors que la masse d'air arrêtera son ascension
quand sa température, donc sa masse volumique sera égale à
celle de l'air environnant (la poussée d'Archimède et la
force de gravité vont exercer des forces opposées mais
équivalente en intensité).
Inversement, une masse d'air plus froide que l'air qui
l'entoure va spontanément se tasser au sol : la force de
gravité (poids) FG est alors supérieure à la poussée
d'Archimède P. |
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Subsidence |
Ascendance |
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