Echanges baroclines et barotropes

[Comode]

Voilà, en parcourant une thèse sur les ligne de grain africaines, je tombe sur la phrase suivante : "les échanges baroclines sont beaucoup plus forts que les échanges barotropes".

Je sais dans les grandes lignes (si je puis dire) ce que veulent dire barocline et barotrope, mais je me fait assez mal une idée de ce qu'est cet "échanges" baroclines et barotropes. Quelqu'un aurait-il la compétence et la bonté pour m'expliquer ce que cela veut dire ?

[Cotissois 31]

Perso je comprend les échanges d'énergie entre les différentes échelles de la dynamique.

Les échanges "barotropes" sont une simple redistribution de l'énergie cinétique.

Les échanges "baroclines" sont seulement à petite échelle et impliquent une transformation d'énergie potentielle en énergie cinétique.

Il y a un schéma connu (de Lorenz) qui résume ce concept des échanges entre les différentes échelles.

[Comode]

Merci pour cette réponse.

Pour les systèmes baroclines, quand tu parles d'énergie potentielle, qu'est ce que ça inclue ? variation d'altitude ? Température ? Énergie latentes de condensation ?

[Cotissois 31]

L'énergie potentielle c'est la masse fois la hauteur fois la pesanteur.

En statique, l'énergie potentielle d'une masse d'air barocline peut toujours être minimisée si on réorganise l'air de façon barotrope. Naturellement ce basculement vers le barotrope se produit dès que possible, l'air anormalement chaud étant rejeté vers le haut, l'air froid étant plaqué vers le bas.

Sauf qu'à grande échelle on a un équilibre dynamique : sous l'effet des vents et de Coriolis (géostrophisme), une masse d'air barocline est "bloquée".

Du point de vue statique, il y a alors un excès d'énergie potentielle, et c'est çà que les perturbations baroclines vont aller chercher.

Pour ce faire, elles vont exploiter les failles au géostrophisme pour détruire la baroclinie et récupérer l'énergie potentielle en excès.

L'excès d'énergie potentielle est appelé énergie potentielle disponible/utilisable (par les perturbations).

[Comode]

ok, donc c'est juste des échanges dynamiques dont il s'agit, et non thermodynamiques, bref, de l'air qui accélère en descendant, ou qui ralenti en remontant, de sorte à ce que mgh + 0.5mv² reste constant !?

une masse d'air barocline est "bloquée".

Comment ça bloquée ? j'arrive assez mal à me faire une idée de la chose ?

En attendant, encore merci d'avoir pris le temps de me répondre.

[Cotissois 31]

ok, donc c'est juste des échanges dynamiques dont il s'agit, et non thermodynamiques, bref, de l'air qui accélère en descendant, ou qui ralenti en remontant, de sorte à ce que mgh + 0.5mv² reste constant !?

Oui c'est purement dynamique (la température étant quand même reliée à la masse).

Il faut mgh + 0.5mv² = cte

Lorsqu'une masse d'air barocline bascule en barotrope, son centre de gravité baisse : avec m=cte, h diminue => v augmente

Quand je disais qu'une masse d'air barocline à grande échelle est "bloquée", c'est pour dire qu'elle est maintenue en équilibre uniquement par un agent extérieur : la rotation terrestre. Alors que naturellement, une masse d'air barocline tendrait à basculer en barotrope.

[Comode]

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Merci beaucoup !