La pression atmosphérique

On peut de la sorte trouver, la différence de pression ou  » gradient « . Il s’agit de la baisse de pression en hectopascals (millibars) sur une distance de 60 milles marins, à la verticale des isobares. Par exemple, l’intervalle entre une isobare de 1 005 hPa et une de 1 010 hPa donne un gradient de 6 hPa, pour 60 milles marins selon ce calcul :

La rotation de la Terre a la plus grande importance pour la direction des vents, dans le cas des grands courants atmosphériques. Ceux-ci sont déviés par la  » force de Coriolis « .

La température atmosphérique

Les thermomètres du commerce sont des appareils à colonne d’alcool ou de mercure ou bien encore à bilame ou à couple thermoélectrique. Ces deux derniers modèles ont pour avantage de posséder une vis de réglage partiel. Les thermomètres à liquide sont fondés sur le principe de la dilatation d’un liquide lors d’un échauffement et de sa rétraction lors d’un refroidissement, qu’il s’agisse d’alcool coloré ou de mercure. Les appareils à couple thermoélectrique possèdent deux bandes métalliques de nature différente et assemblées par deux soudures, celles-ci engendrent un courant quand elles sont échauffées. Les thermomètres à bilame sont constitués par deux bandes courbes de métal, dont la dilatation à la chaleur est différente. Enfin, il existe des thermomètres enregistreurs, établis selon le principe des baromètres enregistreurs dont nous parlons plus haut : le système actif est soit un thermomètre à bilame, soit un thermomètre à liquide spécial (formé par une boîte métallique réformable sous l’action de la température, remplie de pétrole) ; les déplacements correspondant aux différentes températures sont amplifiés et transmis par un jeu de levier et inscrits par un stylet encreur sur une bande de papier que porte un tambour tournant. Il existe par ailleurs des thermomètres à maxima et minima, qui permettent de mesurer (sans obligation de permanence de l’observateur) la plus haute et la plus basse température (le maximum et le minimum) pour une période donnée (généralement une journée entière, ou une demi-journée, le plus souvent une nuit). Il s’agit d’appareils à mercure et à alcool, qui marquent le maximum et le minimum de température enregistrée au moyen de petits index.
Les thermomètres sont gradués en fonction du point de congélation et du point d’ébullition de l’eau pure (100 °C). Échelles thermométrique est obtenue en divisant l’intervalle entre les deux points déterminés sur une colonne de liquide en 100 espaces égaux. Cette échelle, dite aussi centésimale, fut inventée par l’astronome suédois Anders Celsius (1701 – 1744). L’échelle de Fahrenheit, inventée par le physicien prussien Gabriel Fahrenheit (1686-1736) et encore employée par les Anglo-Saxons malgré la réforme métrique, se réfère aux mêmes points extrêmes, tout en étant divisée en 180°. Nous citerons pour mémoire l’échelle de Réaumur (1683-1757), biologiste français, qui comptait 80 degrés. On trouvera ci-dessous le tableau comparatif des températures dans les trois systèmes.

Tableau comparatif des échelles thermométriques

Points fixes de ces échelles :

Pour Contrôler si un thermomètre est juste, on emplit un verre de glace et on y plonge aussi profondément que possible l’instrument à vérifier La température indiquée par le thermomètre doit être celle de la glace fondante, soit 0°C. Puis on plonge le thermomètre dans de l’eau à 35°C en comparant son indication avec un thermomètre médical, assez précis : les graduations doivent concorder.

La température de l’air, à condition que le thermomètre utilisé soit bien exact, doit être mesurée en un lieu bien aéré et à l’abri des rayons solaires : la proximité d’une fenêtre ou d’une maison fausserait par exemple les mesures. Dans les stations météorologiques (l’amateur peut s’en fabriquer une à peu de frais), le thermomètre est placé, avec tous les autres instruments, dans un abri en bois peint où l’air peut circuler librement, à deux mètres au-dessus du soi.
En ce qui concerne la température journalière, on observe que les différences sont plus importantes sur la terre ferme qu’en mer. Dans les deux cas, il y a un minimum peu avant le lever du Soleil, et un maximum à 14 heures (heure solaire). Mais, quand le réchauffement et le rayonnement de l’Europe continentale se font sans entrave, cette différence peut atteindre 5 à 10 degrés alors qu’en plein océan la même différence est seulement de quelques degrés. La raison en est le réchauffement différent des terres et des mers.
La température atmosphérique a également une évolution annuelle. On trouvera dans le tableau ci-dessous des exemples de différences entre les océans et les continents.

L’humidité atmosphérique

La mesure de l’humidité relative de l’air est faite à l’aide de deux types d’appareils dont le principe est différent, à savoir :

1) HYGROMÈTRE À CHEVEU : Cet instrument fait appel à la propriété qu’ont les cheveux humains (de préférence féminins), et même certaines fibres naturelles et artificielles, de s’allonger à l’air humide et de se rétracter à l’air sec. Les différences de longueur sont amplifiées et transmises par des leviers à une aiguille, sur un cadran gradué de 0 à 100 % d’humidité atmosphérique relative. Pour vérifier l’exactitude d’un appareil de ce type, on l’enroule dans un chiffon mouillé, et on règle son aiguille pour 95 % d’humidité au cadran. Par temps de brouillard intense, l’hygromètre à cheveu doit indiquer une humidité de 100 %.

2) LE PSYCHROMÈTRE : Le principe de cet appareil réside en ce que l’air sec active l’évaporation, tandis que l’air humide la freine. Il s’agit de deux thermomètres à étalonnage identique. La boule de l’un d’eux est entourée d’une bande d’ouate pouvant être imbibée et dont une extrémité trempe dans un récipient plein d’eau ; l’ouate. est ainsi toujours mouillée et l’eau s’évapore en permanence, la boule étant exposée à l’air. Il faut pour cela que de la chaleur  » actionne  » ce thermomètre  » humide « , lequel indique une température inférieure à celle de l’autre, qui est  » sec « . La différence de température observée permet de calculer l’humidité relative avec une bonne approximation, à l’aide de  » tables psychrométriques « . Par exemple, la différence tombe à 0″ lorsque l’humidité relative atteint 100 %.

Il convient alors de faire la différence entre l’humidité absolue et l’humidité relative. Tout le monde sait que, lorsque l’air s’humidifie, il s’enrichit en vapeur d’eau. Cela est visible seulement lorsque l’air, saturé de vapeur d’eau, laisse celle-ci se condenser, sous forme de nuages, de brouillard et de précipitations.

La température joue aussi un rôle dans le phénomène. Le refroidissement de l’air provoque une condensation, étant donné que l’atmosphère peut, à une température donnée, laisser se former une quantité définie de vapeur. En voici un exemple :
De l’air chaud et humide monte. Sa température atteint 25°C pour une quantité de vapeur d’eau de 15 grammes par mètre cube. Cela signifie une humidité relative de 65 %. Lorsque cet air se refroidit à 20°C, son humidité relative s’élève à 87 % environ. Des nuages se formeront à une altitude où la température sera encore de 17° ou 18°C (niveau de sonde condensation, seuil de point de rosée). L’air montant se refroidit (aussi longtemps que la vapeur d’eau ne se condense pas) à raison de 1°C tous les 100 m d’altitude (air non saturé). Dans le présent exemple, la formation de nuages aura donc lieu à une altitude de 700 à 800 m. Par temps ensoleillé, l’air proche du sol se réchauffe de plus en plus au cours de la journée. Il  » s’élève  » et devient progressivement plus léger que l’air froid au-dessus de lui. Son aptitude à attendre l’altitude à laquelle existe son niveau de condensation dépend de la température de  » dégagement « . L’évaluation de cette température est très utile pour la connaissance de l’évolution de la température et de l’humidité des couches supérieures de l’atmosphère. Cela est indispensable pour les voyages aériens et les prévisions de vol. Comme la pression et la température atmosphériques, l’humidité subit des modifications quotidiennes. Ainsi, en été, l’humidité relative d’un jour chaud est ,faible ; mais elle augmente constamment durant la nuit, et il lui arrive assez souvent d’atteindre 100 %, soit le point de rosée. Les nuages peuvent s’opposer à ce phénomène en inhibant le rayonnement nocturne. Le point de rosée indique la température minima qui doit être atteinte au cours d’une nuit. Il change à condition qu’il n’y ait pas pendant la nuit de mélange des masses d’air, notamment par arrivée d’air froid. Lorsque le point de rosée est proche de 0°C, une gelée nocturne est à craindre. Une humidité relative élevée lors d’une nuit étoilée fait prévoir la formation de brouillard ; mais lorsqu’elle est faible dans les mêmes conditions, le refroidissement doit s’accentuer. Il convient d’observer, en ce qui concerne les températures minima au sol, qu’il se forme de la gelée blanche même si la température sous abri dépasse légèrement 0°C. Les gelées blanches se forment plus facilement dans les creux de terrain. L’évaluation du point de rosée est très important pour la prévision des gelées nocturnes (gelées blanches). Les mesures doivent être effectuées normalement juste après le coucher du Soleil. On trouvera dans le tableau ci-dessous les correspondances entre l’humidité et la température atmosphérique concernant les principaux phénomènes du temps.

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