Diagrammes thermodynamiques

Outils graphiques qui représentent les sondages atmosphériques par rapport à des lignes de référence thermodynamiques pour analyser la stabilité, l'humidité et le potentiel convectif.

Definition

Un diagramme thermodynamique est un graphique sur lequel les profils de température et d'humidité atmosphériques sont tracés par rapport à des lignes de coordonnées thermodynamiques pour permettre une analyse graphique rapide des processus atmosphériques.

Scope

Couvre les principaux diagrammes aérologiques, notamment le diagramme skew-T log-P, le téphigramme et le diagramme de Stuve ; les familles de lignes de référence pour les isothermes, les isobares, les adiabatiques sèches et humides et le rapport de mélange à saturation ; et la détermination graphique de quantités telles que le niveau de condensation par soulèvement, l'énergie potentielle de convection disponible et les trajectoires des parcelles.

Core questions

• Comment la température, la pression et l'humidité sont-elles représentées sur les diagrammes aérologiques ?
• Comment la stabilité et l'énergie convective peuvent-elles être lues graphiquement à partir d'un sondage ?
• Qu'est-ce qui distingue les diagrammes skew-T, téphigramme et de Stuve ?

Key theories

Diagrammes thermodynamiques à proportionnalité surfacique

Les diagrammes sont construits de manière à ce que les surfaces délimitées par les courbes de la parcelle et de l'environnement soient proportionnelles à l'énergie, permettant ainsi d'estimer l'énergie convective et l'inhibition par inspection.

Mechanisms

Sur un diagramme skew-T log-P, la pression diminue logarithmiquement vers le haut et les isothermes sont inclinées pour étaler la troposphère. Un sondage mesuré de la température et du point de rosée est tracé par rapport aux adiabatiques sèches de référence, aux adiabatiques humides et aux lignes de rapport de mélange. Le soulèvement d'une parcelle le long de ces lignes permet de localiser le niveau de condensation par soulèvement et le niveau de convection libre, et la surface entre la trajectoire de la parcelle et la courbe de température ambiante donne l'énergie potentielle de convection disponible et l'inhibition convective.

Clinical relevance

Les diagrammes aérologiques sont des outils standards en prévision opérationnelle pour évaluer l'instabilité, prédire les bases des nuages et diagnostiquer le potentiel de temps violent à partir des données de radiosondage.

History

Le téphigramme a été introduit par Napier Shaw au début du XXe siècle, et le diagramme skew-T log-P, développé par Herlofson, est devenu la norme en météorologie opérationnelle pour sa disposition pratique de la troposphère.

Key figures

• Napier Shaw
• Julio Iribarne

Seminal works

• iribarne1981

Frequently asked questions

Pourquoi les isothermes sont-elles tracées en biais sur un diagramme skew-T ?

L'inclinaison des isothermes permet de répartir les données sur une plus grande surface et facilite la lecture du gradient thermique vertical, de la stabilité et de l'angle entre les courbes de la parcelle et de l'environnement.