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Chaleur Latente

• Chaleur Latente
  

  Comme le dis le vieux adage "Rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme". La chaleur latente est une quantité d'énergie sous forme de chaleur qui se calcule lors des changements de phase de la matière (l'eau en l'occurence en météorologie). C'est à dire lorsqu'on passe d'un état liquide à un état gazeux (ou solide) et vice versa.

  Changement de Phase de l'Eau :

  Lorsqu'il y a condensation de l'eau (gaz --> liquide), c'est qu'une quantité d'énergie du système a été cédé à l’environnement. Lorsqu'il y a évaporation de l'eau (liquide --> gaz), c'est qu'une quantité d'énergie a été ajouté à celle-ci en la puisant dans l’environnement. Cette quantité d'énergie est ce qu'on appelle la chaleur latente. Ainsi la chaleur latente emmagasinée dans la vapeur d'eau d'une parcelle d'air, se libère dans l'air environnant, lorsque la condensation en gouttelette d'eau forme le nuage.

  Transport de Chaleur :

  Ce transport de la chaleur intervient dans de nombreux domaines météorologiques. Il contribue notamment à l'auto-entretien d'une instabilité au sein d'un nuage. En effet, une fois l'apport de chaleur initial enclenché, la transformation de l'eau en gouttelettes de nuage (condensation) provoque une libération de chaleur latente qui contribue à accentuer encore l'air chaud local, l'instabilité, la convection et donc le développement vertical du nuage (ascendance).

  Auto-Entretien

  Ce mécanisme d'auto-alimentation de l'ascendance grâce au changement de phase de l'eau explique qu'une convection enclenchée même dans un environnement moyennement instable (instabilité conditionnelle) puisse tout de même perdurer et continuer localement à être instable. La libération de la chaleur latente suffit à elle seule, à expliquer qu'une ascendance convective puisse parfois percer tout une couche d'atmosphère stable.

  Liens en relation :

  Ascendance - Convection - Instabilité - Température

Convection

• Convection
  

  La convection est un transport de matière via les déséquilibres thermiques. Lorsqu'on parle d'un fluide, il y a maintien des propriétés de ses parcelles, au cours de son déplacement (Température par exemple dans notre cas). Ainsi d'un point de vue thermodynamique, elle se définie comme étant un transfert d'énergie à l'échelle atomique par déplacement de la matière au sein du milieu.

  Mouvement Vertical :

  En météorologie, on applique souvent la convection lorsqu'on parle de mouvements verticaux de l'air. Un courant ascendant et descendant forment une boucle convective. Dans ce cas, la convection constitue un mode d'échange de chaleur (chaleur sensible et chaleur latente ), entre un air chaud ascendant et un air froid descendant et provoqué par l'instabilité de la masse d'air. D'abord une phase chaude ascendante avec condensation du nuage (dans un air instable), puis une phase froide descendante avec dissipation du nuage (dans un air stable ou instable).

  Voir cette Simulation de la Convection du Laboratoire de Science à l'Université Nationale de Kangwon en Sud-Corée (en Java).

  Système Convectif :

  Tous les orages fonctionnent avec le principe de la convection. Les orages sont donc des systèmes convectifs qui alternent toujours dans leur cycle de vie avec les 2 phases (ascendante-descendante), ces deux mouvements pouvant cohabiter, voire se renforcer mutuellement, dans les systèmes convectifs organisés. Mais un système convectif peut très bien désigner, aussi bien le petit cumulonimbus d'à peine 1 kilomètre de large, qu'un énorme orage multicellulaire de plus de 500km de large. En effet, un système convectif est toujours composé d'une ou de plusieurs cellules convectives. Sur le schéma ci-dessus, nous pouvons ainsi voir 1 système convectif composé de 4, voir 5 cellules convectives.

  Liens en relation :

  Ascendance - Instabilité - Chaleur Latente - Température