modÉlisation d'une cellule de convection atmosphÉrique

convection

Le moteur principal des mouvements atmosphériques est l'inégale répartition de l'énergie solaire à la surface de la Terre. Le soleil réchauffe la surface de la Terre, qui réchauffe à son tour l'air ambiant. A l'équateur, des mouvements ascendants se créent, conséquence de l'échauffement de l'air qui occasionne une variation de la masse volumique (dr) de l'air dans cette zone du globe. L'air chaud devient donc plus "léger" et s'élève sous l'effet de la poussée d'Archimède. Mais en s'élevant, l'air se refroidit, environ 1°C tous les 100 m dans le troposphère (dT). L'air redescend alors vers le sol, plus haut en latitude, car en se refroidissant, l'air augmente sa masse volumique (il devient plus lourd).

Entre les zones d'ascendance de l'air et les zones de subsidence de l'air, on constate l'existence de mouvements horizontaux des masses d'air au sol et en altitude, liés essentiellement à l'existence d'un gradient de pression au sol et en altitude.

Cette circulation constitue un courant de convection, classique dans tous les fluides que l'on chauffe (une casserole d'eau par exemple). De telles boucles de circulation porte le nom de cellule de convection. Le mouvement général de l'air permet le transfert par diffusion thermique de la chaleur accumulée à l'équateur vers les pôles.