TD2: dynamique de l`atmosphère

Dynamique de l'atmosphère
1 Apport de l'énergie par le soleil
1. Commentez le document 1
2 Mouvements horizontaux dans la troposphère dans
une Terre sans rotation ni continent
1. Qu'est que la pression d'un gaz ? Comment la pression dépend-elle de la température et de la densité ?
2. Quel est le lien entre la pression et la force de pression ?
3. Quels seraient les mouvements de convection dans la troposphère, dans une
Terre sans rotation, ni continent, compte tenu de l'apport d'énergie du soleil (cf
doc 1) ?
4. Pour quelle planète du système solaire ce modèle est-il pertinent ?
3 Inuence de la rotation sur les mouvements dans
la troposphère
La rotation de la Terre fait apparaitre la force de coriolis. On cherche tout d'abord à
comprendre les caractéristiques de cette force.
1. À l'aide de la gure 2, expliquez la force de coriolis. Si un objet se déplace vers
le Nord, sera-t-il dévié vers la droite ou la gauche ?
2. La force de coriolis peut-elle mettre en mouvement un uide ?
3. Est-elle plus forte aux pôles ou à l'équateur ?
4. Dépend-elle de la vitesse de l'objet ? De sa direction (ie est-elle plus importante
pour un objet se déplaçant vers le Nord, ou vers l'Est ?)
5. Qu'est que l'équilibre géostrophique ? Dans quelles enveloppes terrestres l'équilibre géostophique est-il un modèle pertinent pour décrire les mouvements de
convection au premier ordre ?
6. A l'aide d'un schéma, indiquez quels sont les mouvements des masses d'air dans
la troposphère, en tenant compte des la rotation de la Terre, mais en négligeant
les continents.
4 Inuence des continents sur la circulation atmosphérique
La température à la surface de la Terre et donc la pression, est modulée par la
présence des continents. Ainsi les continents inuencent la circulation atmosphérique.
Cette inuence est plus prononcée dans l'hémisphère nord, la surface des continents
y étant plus importante.
1. En été, la surface de l'océan est-elle plus chaude ou froide que les continents ?
La pression y-sera t-elle plus élevée ou plus faible que sur les continents (à une
même latitude) ? Dans quelle sens se fera la circulation atmosphérique ?
2. Vos prédictions sont-elles conformes au document 3 ?
Fig. 1: gauche : énergie reçue au sommet de l'atmosphère [W.m
−2 ].
droite : énergie émise et reçue par la Terre en fonction de la latitude
.
Fig. 2: Vitesse d'entraimenent dans une sphère en rotation en fonction de la latitude
Fig. 3: Pression et circulation à la base de l'atmosphère en janvier (haut) et en juillet (bas).
L = Low = basse pression, H= High = haute pression