Nous avons choisi la problématique :
Comment varient les paramètres (température, pression, force du vent, humidité relative) pour réaliser un bulletin météorologique selon l'altitude ?
Pour répondre à cela, nous avons envoyé plusieurs missions (comme prélever la température de l'air à différentes altitudes, interviewer un volcanologue sur la variation de ces paramètres selon l'endroit où l'on se trouve) à Adrien et Clémentine, mais le mail a été envoyé trop tard !
Nous allons quand même y répondre, en concevant un protocole expérimental et en nous aidant de la conférence que Monsieur Pierre DE FELICE, chercheur au laboratoire de météorologie dynamique du CNRS, et professeur de météorologie et de climatologie, nous a donnée.
Est-ce que les paramètres météorologiques varient selon l'altitude ?
Hypothèse : Les paramètres varient selon l'altitude.
Expérience : Nous avons choisi de relever le bulletin météorologique pendant quelques jours de deux villes proches ayant des altitudes différentes.
Les deux villes sont Aurillac et Clermont-Ferrand, d'altitude respective 620 et 321 mètres.
Nous n'avons malheureusement pas pu faire cette expérience sur deux villes islandaises, par manque de données météorologiques.
Météo du jeudi 5 janvier :
Aurillac :
Heure : 9h 15h
Temps : Ciel couvert Pluies faibles
Force du vent : 10km/h 13km/h
Direction du vent : S SO
Précipitations : 0 mm 0.3mm
Humidité relative : 96% 96%
Pression : 1023 hPa 1025 hPa
Température : 6°C 8°C
Clermont-Ferrand :
Heure : 12h 23h
Temps : Soleil dégagé Dégagé
Force du vent : 9km/h 9km/h
Direction du vent : N NO
Précipitations : 0.1 mm 3.7mm
Humidité relative : 70% 99%
Pression : 1028 hPa 1029 hPa
Température : 8°C 11°C
Météo du vendredi 6 janvier :
Aurillac :
Heure : 15h
Temps : Légères pluies
Force du vent: 46km/h
Direction du vent : NO
Précipitations : 0.3mm
Humidité relative : 93%
Pression : 1016 hPa
Température : 8°C
Clermont-Ferrand :
Heure : 14h
Temps : Partiellement nuageux
Force du vent : 30km/h
Direction du vent : NO
Précipitations : 0.1 mm
Humidité relative : 66%
Pression : 1016 hPa
Température : 8°C
Météo du samedi 7 janvier :
Aurillac :
Heure : 16h
Temps : Légères pluies
Force du vent: 23km/h
Direction du vent : NO
Précipitations : 0.6 mm
Humidité relative : 92%
Pression : 1025 hPa
Température : 3°C
Clermont-Ferrand :
Heure : 15h
Temps : Ensoleillé sans nuages
Force du vent : 6km/h
Direction du vent : NO
Précipitations : 0 mm
Humidité relative : 75%
Pression : 1028 hPa
Température : 7°C
Météo du dimanche 8 janvier :
Aurillac :
Heure : 13h
Temps : Couvert
Force du vent: 19km/h
Direction du vent : NO
Précipitations : 0 mm
Humidité relative : 87%
Pression : 1027 hPa
Température : 5°C
Clermont-Ferrand :
Heure : 13h
Temps : Partiellement nuageux
Force du vent : 0km/h
Direction du vent : NO
Précipitations : 0.1 mm
Humidité relative : 81%
Pression : 1029 hPa
Température : 6°C
Conclusion :
On remarque donc que la température et la pression de l'atmosphère diminuent lorsque l'altitude est plus élevée. En effet, la température et la pression de l'atmosphère varient en fonction de la position sur le globe, de l'altitude et du moment (saison, heure de la journée, conditions locales de météorologie etc...). Les valeurs dites « normales » de pression et de température seront définies en fonction de l'altitude. À faible altitude, la pression atmosphérique baisse de 1 hPa chaque fois que l'on s'élève de 8 mètres, et la température baisse d'environ 1°C chaque fois que l'on s'élève de 150 m ( perte de 6,5°C par kilomètre, soit 1°C pour 154 m).
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| Variation verticale de la pression de l'air aux latitudes moyennes (feuille donnée par M. DE FELICE) |
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| Modèles de variation verticale normale de la température de l'air (feuille donnée par M. DE FELICE) |
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| (source : Google images) |
La vitesse du vent varie selon l'altitude. Ces cartes météorologiques montrent que la pression, la température et les vitesses de vent sont très différents entre le niveau du sol et la haute atmosphère. Ainsi, pour les avions, on a besoin de systèmes de prévisions météorologiques particuliers. La vitesse du vent augmente avec l'altitude, et les vents habituels près de la tropopause seraient considérés comme des tempêtes au niveau du sol. Mais en passant dans la stratosphère, il n'y a pas que la température qui change: la vitesse du vent se met fortement à décroître.
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| Variation de la direction du vent en fonction de l'altitude (source : u-picardie.fr) |
La direction du vent change également selon l'altitude. Au sol, sur le continent, le trajet des vents suit plutôt la force de gradient du fait du frottement; il est fortement influencé par la topographie. En altitude, les vents sont complètement déviés par la force géostrophique et suivent les isobars.
Donc l'hypothèse est vérifiée : Certains paramètres varient selon l'altitude. Avec l'altitude, la pression atmosphérique et la température diminuent, la vitesse du vent augmente (pas tout le temps) et sa direction est déviée.
Bilan après lecture du dossier par Pierrre de FELICE :
Notre travail contient des erreurs, puisque nous n'avons pas relevé les bulletins météorologiques aux mêmes heures et nous avonc choisi deux villes trop éloignées, il peut donc avoir d'autres paramètres qui jouent entre Clermont-Ferrand et Aurillac. Le résultat de notre expérience n'est donc pas fiable.
Bilan après lecture du dossier par Pierrre de FELICE :
Notre travail contient des erreurs, puisque nous n'avons pas relevé les bulletins météorologiques aux mêmes heures et nous avonc choisi deux villes trop éloignées, il peut donc avoir d'autres paramètres qui jouent entre Clermont-Ferrand et Aurillac. Le résultat de notre expérience n'est donc pas fiable.
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