Chapitre 10. Quelques mécanismes physiques fondamentaux
- Par Vincent Moron
Pages 99 à 162
Citer ce chapitre
- MORON, Vincent,
- Moron, Vincent.
- Moron, V.
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Notes
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[1]
La vapeur d’eau est moins dense que l’air sec car la molécule d’eau associe deux atomes d’hydrogène à un atome d’oxygène, l’hydrogène étant l’élément le plus léger de l’univers. Ainsi la masse molaire de la vapeur d’eau est d’environ 18 kmol/kg contre environ 29 kmol/kg pour l’air sec.
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[2]
Une température de surface de 525 °C est nécessaire pour qu’un solide ou un liquide quelconque émette du rayonnement visible.
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[4]
Cette inversion du sens apparent entre les deux hémisphères semble contre-intuitive, puisque cela concerne un solide qui tourne dans un seul sens, sans déformation. Il faut considérer ici non pas le mouvement de la Terre, mais ses conséquences sur les objets solidaires de la Terre via l’attraction gravitationnelle, qui peuvent se déplacer relativement à la Terre. On peut percevoir la différence en faisant tourner un globe terrestre ou un ballon dans un sens. On verra bien que le sens d’une seule et unique rotation est bien inversé si on regarde l’objet du dessus, puis du dessous. Notons que le sens de rotation de la Terre vers l’est a été déterminé a priori par le sens de rotation du nuage de gaz et de poussière qui a donné naissance au système solaire. Ainsi, toutes les planètes du système solaire tournent apparemment dans le même sens, sauf Vénus dont l’axe de rotation est inversé (obliquité de près de 180° dans ce cas).
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La longueur d’onde a le même sens que quand elle concerne le rayonnement, soit la distance horizontale entre deux creux ou bosses successifs/successives. Selon une analogie topographique, un creux est appelé une vallée et une bosse, une crête.
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[6]
La circonférence terrestre à une latitude L est égale à 2 × π × cos(L) × 6378 km (= rayon terrestre équatorial), soit 28 336 km à 45°N ou S et 16 300 km au niveau des cercles polaires à 66°33’N ou S.
Ce chapitre aborde quelques règles physiques importantes permettant de comprendre la géographie des paramètres climatiques évoqués. Les lois sont exprimées de façon littéraire, mais les lecteurs intéressés peuvent trouver l’expression mathématique de toutes ces lois dans n’importe quel manuel de physique ou de mécanique des fluides. Il faut noter que les différentes sous-parties abordent les règles de façon réductionniste, le fonctionnement réel du climat détaillé dans la partie 3 impliquant toujours plusieurs règles.
La première loi (ou premier principe) de thermodynamique décrit la conservation de l’énergie dans les systèmes qui utilisent la conversion de chaleur en travail, ou vice versa. Selon le premier principe de la thermodynamique, la variation d’énergie interne (∆U, la lettre « ∆ » indiquant de façon générale une variation) d’un système est égale à la somme du transfert thermique total (Q) et du travail total (W) échangés par le système.
Si on l’applique au système climatique, on peut exprimer la première loi de thermodynamique par le fait que l’ajout d’énergie via le rayonnement solaire absorbé par le système climatique (= ∆U) alimente conjointement (1) l’élévation de la température des éléments de ce système climatique (= Q) et (2) la mise en mouvement des deux fluides du système climatique, à savoir l’atmosphère et l’océan (= W). Une autre interprétation possible de la première loi de thermodynamique est de considérer les variations thermiques dans le temps, détaillées dans la partie 4, qui sont alors déterminées par un ajout d’énergie supplémentaire, qui peut provenir à la fois du rayonnement solaire absorbé, mais aussi de changements dans certains paramètres du système climatique lui-même (en premier lieu, l’intensité de l’effet de serre atmosphérique, Section 10.8)…
Date de mise en ligne : 05/02/2026
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