Pourquoi le ciel bleu, les nuages et les tornades ?

Première partie : quelques connaissances de sciences physiques

Beaucoup de phénomènes atmosphériques ne reposent que sur peu de règles et principes à parfaitement assimiler. Cyril, votre E-Prof de sciences propose dans la première partie de notre sujet en ligne de soutien scolaire physique chimie de les décrire…

1 : L’air contient toujours une certaine proportion d’eau sous forme gazeuse. Proportion d'eau sous forme gazeuse dans l'air

L’air est un gaz complexe composé de plusieurs molécules. Principalement du diazote N_2 et du dioxygène O_2, mais aussi d’autres gaz dont de l’eau H_2O à raison de 0 % à 4 % en fonction des conditions. L’eau  sous sa forme gazeuse présente dans l’air est transparente… Les « nuages de vapeur » ne sont visibles que parce qu’il existe de l’eau sous forme liquide : ce sont de minuscules gouttelettes en suspension que nous voyons.

Pour en savoir plus, consultez  notre article sur l’eau qu’il y a dans l’air

2 : La quantité d’eau que peut contenir l’air diminue avec la température.


Si une certaine quantité d’air est capable de contenir jusqu’à 3 grammes d’eau et qu’elle n’en contient que 1,5 grammes, son taux d’hygrométrie est de 100 \times \frac{1,5}{3} = 50\%
Lorsque la température diminue, la capacité maximale diminue aussi. Si cette dernière atteint 2 grammes, le taux d’hygrométrie devient égal à 100 \times \frac{1,5}{2} = 75\%
A une température encore inférieure, la capacité devient égale à 1,5 grammes et le taux d’hygrométrie atteint 100\%. L’air est totalement saturé en humidité.
Une poursuite de la baisse de la température entraîne alors une condensation : si la capacité devient égale à 1 gramme, 0,5 gramme en trop de l’eau devient liquide.

3 : Une augmentation de la température conduit à une diminution de la densité

Augmentation de température et densité
La température reflète l’agitation mécanique des molécules. Une température supérieure signifie plus d’agitation. Une même masse de molécules occupe un volume plus grand. La densité \frac{M}{V} diminue.
L’air chaud est moins dense que l’air froid, telle est la loi. Archimède fera le reste !!!
Pour en savoir plus, consultez notre article de soutien scolaire en ligne sur le ballon de Felix Baumgartner

4 : La condensation libère de la chaleur

condensation et vaporisation
Faisons bouillir de l’eau pour cuire des pâtes… Il est évident qu’un apport de chaleur à de l’eau liquide vaporise cette dernière ! Nous admettons qu’à l’inverse, la condensation libère de la chaleur.
Par conséquent, de l’eau sous forme gazeuse condensant en une gouttelette rend de la chaleur au milieu extérieur et en augmente (un petit peu…) la température !

Pour en savoir plus, rendez-vous sur notre article sur les chaudières à condensation

Vite la suite !!! Découvrez à présent un outil très utile en météorologie : l’émagramme.