Humidité et variation de température

[adri34]

Bonsoir à tous. J'aimerai savoir quelque chose, précisément.

Quelle masse d'air est la plus propice aux fortes variations de températures ? Une masse d'air très sèche, qui pendant la nuit va perdre beaucoup de degrés en s'humidifiant ? Ou une masse d'air humide, qui va se réchauffer et perdre toute son humidité ? Si la question n'est pas claire dites le moi

Bonne soirée, et même bonne nuit.

[Barry]

Je pense que les masses d'air sec sont plus propices aux grosses variations.

Avec un air très sec, le soleil va facilement réchauffer les basses couches sans formations nuageuses donc sans obstacle qui se forme au fil des heures. La nuit, on aura un ciel dégagé ou alors des brouillards mais formés très tardivement (le temps que la température soit si froide que l'air ne puisse plus contenir le peu d'eau qui possèdait) donc un longue période avec rayonnement nocturne.

À l'inverse, avec un air humide on aura rapidement des formations nuageuses qui bloqueront le rayonnement nocturne comme le réchauffement diurne.

-> Mais ceci ne couvre que le cas particulier de la météo...

D'un point de vue physique, je dirais que comme l'eau varie moins rapidement en température que l'air, on a cette situation : on prend un volume d'air de température T0 et on le refroidit sur une durée d.

Au bout de celle-ci, les molécules d'eau présentes devraient avoir une température Te1, les molécules d'air une température Ta1. L'eau se refroidit moins vite que l'air donc Te1>Ta1. Or la température du mélange est un équilibre entre ces deux composants donc le volume d'air est à Tf1, on a T0>Te1>Tf1>Ta1.

Pareil avec le réchauffement, on a T0

-> Dans un sens comme dans l'autre, si on appelle la variation de température V, on a: 0

[Canada Goose]

Je pense que les masses d'air sec sont plus propices aux grosses variations. Avec un air très sec, le soleil va facilement réchauffer les basses couches sans formations nuageuses donc sans obstacle qui se forme au fil des heures. La nuit, on aura un ciel dégagé ou alors des brouillards mais formés très tardivement (le temps que la température soit si froide que l'air ne puisse plus contenir le peu d'eau qui possèdait) donc un longue période avec rayonnement nocturne.

Exactement, et c'est parfaitement logique. Dans les pays tropicaux ou équatoriaux, les amplitudes sont très faibles à cause, entre autres, de l'air qui est très humide, et donc de la nébulosité.

À l'inverse, les régions où l'air est très sec (les déserts, par exemple) observent de grosses amplitudes. C'est aussi parfois une question de saison : ici, en été, les amplitudes sont en général assez faibles, alors qu'en hiver et au printemps elles sont bien plus importantes. On retrouve ce schéma un peu partout.

[adri34]

C'est bien ce que je pensais donc, c'est pour cela que lors des épisodes de temps très sec aux demi saisons, ou même en hiver, les amplitudes peuvent parfois frôler ou même dépasser 20 sur montpellier, chose très rare. A l'image du 23 février où la température est allée de 2.4 le matin à près de 23.4 l'après midi, soit 21 d'amplitude.

A Fréjorgues -1/22.6 soit 23.6, et dans les terres encore pire -3.8/22.9 à Laroque soit 26.7 ! 83% Le matin et 10% l'après midi (25% au moment du max) et la veille même scénario pour l'humidité. Enorme je trouve. Peut être encore plus à prades le lez la station au mille extrêmes !

Mais dans les déserts l'humidité est extrêmement basse, de 3/10 % au min et 10/20% grand max. Là la masse d'air était humide au lever du jour, 83% c'est pas sec. Peut être que c'est juste le refroidissement nocturne, poussé à l'extrême. La masse d'air était sèche en altitude. Un point à creuser.

[Cotissois 31]

Là la masse d'air était humide au lever du jour, 83% c'est pas sec.

Une masse d'air se mesure en plusieurs points de la verticale, et l'humidité existe aussi en tant que vapeur d'eau (pas seulement en humidité relative).

La Méditerranée a souvent des masses d'air sèches, ce qui explique son ensoleillement très fort. Ainsi, quand le vent se calme, le refroidissement nocturne est souvent marqué, même à quelques mètres de la mer.

Si on compare en février, Majorque et Guipavas (Brest-aéroport), 2 stations à forte influence maritime, Majorque est plus froid le matin et nettement plus chaud l'après-midi. Pourtant l'aéroport de Majorque est à moins d'1 km de la mer.

[adri34]

Merci pour cette explication. Le fait que l'air soit sec c'est dû aussi au vent de terre très présent qui est sec non ?

[Cotissois 31]

Pour l'air de surface oui. Mais pour l'air d'altitude (1500m, 3000m) il faut voir ce que subissent les masses d'air (initialement océaniques) avant d'arriver en plaine méditerranéenne.

[adri34]

Voici la moyenne des relevés horaires de prades le lez du 21 au 29 août. On remarque que la pression de vapeur est assez constante dans les journées, sauf quand les masses d'air changent. Donc il y a bien une corrélation directe entre température et humidité. Il suffit pour une température et humidité donné, calculer la pression de vapeur, et pour une autre température, calculer l'humidé relative pour cette même pression de vapeur, en considérant qu'elle est constante.

On remarque que la température monte fort le matin mais l'humidité descend moins vite donc Pvap monte. Puis en fin d'après midi l'humidité descend bas très tard ce qui maintient une température élevée et la P vap descend.

[Météo78]

Il faut aussi penser que l'eau possède une très forte inertie thermique aussi bien à petite échelle qu'à grande échelle.

Pour refroidir un océan, il faudra du temps, plus de temps que pour refroidir un continent.

De la même manière une masse d'air humide à tous les étages (même sans nuage) mettra plus de temps à se refroidir qu'une masse d'air très sèche où, là, le thermomètre chutera brutalement.

[adri34]

Avec un air sec et pas de vent, l'air pourra se refroidir très fortement en gagnant de l'humidité, s'il est déjà humide, il ne peut pas beaucoup se refroidir. C'est logique je pense. Par exemple si le soir il fait 20°/70% hr, si le refroidissement continue jusqu'à 90% on devrait avoir 15.9° comme minima.

Si par contre on à 20°/40% hr le soir à la même heure, on peut alors s'attendre si HR monte à 90%, à 7° ! Bien sur ces conditions sont extrêmes, mais réalisables dans les TAF par exemple. Généralement chez moi l'humidité monte à 70/75%, rarement plus lors de périodes calmes et sèches.

[adri34]

Je le poste ici pour ne pas recréer de sujet.

Sur un thermo verre classique, est-ce qu'un vent très sec peut faire baisser le thermomètre par effet psychrométrique ? De quelques dixièmes à 1 degré ? J'observe des T plus basses sur mon thermo verre façade nord lors de vent sec type misral. Aujourd'hui 29.5/30° environ en instantané seulement ! Contre près de 31 en condition normale. HR 22% min !

Voilà je l'observe souvent, pour ne pas dire tout le temps. je sais que la façade nord sous estime mais est-ce pour cette raison, ou juste l'endroit sous chauffé car à l'ombre, je pense des deux. merci par avance

[adri34]

Personne ne saurait me répondre ? J'aimerais vraiment savoir. Je pense qu'il doit y avoir au moins une éminente personne sur le sujet.

[Cotissois 31]

Je le poste ici pour ne pas recréer de sujet.

Sur un thermo verre classique, est-ce qu'un vent très sec peut faire baisser le thermomètre par effet psychrométrique ?

Le vent arrive-t-il à faire évaporer l'eau du liquide thermométrique ?

Si non, alors non. Si oui, alors il faut changer le thermomètre /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

Vu ce que tu dis, dans un cas tu mesures bien l'air amené par le mistral, dans l'autre tu mesures un peu mal l'air qui circule plus lentement. Il faut privilégier toujours une mesure d'un vent bien établi, car sinon c'est de la micromicrométéorologie.

[adri34]

Merci de ta réponse, je tarde un peu désolé.

Ok pour le thermomètre, oui je mesure vraiment les extrêmes, au nord presque toujours à l'ombre et au sud une bonne partie de la journée au soleil. Non le liquide ne fuit pas ^^

Je pensait que l'écart indiquait un léger effet physique.

[Miaow]

Il ne peut y avoir d'effet psychrométrique que par évaporation d'eau. Cela ne pourrait avoir une influence que si le bulbe est mouillé ( et ce n'est pas le cas ici apparemment ).

Par contre, l'exposition au soleil peut réchauffer le bulbe alors que le vent tend à ramener le bulbe à la T de l'air.

[degolarson]

@Adri34 pour le #10

Avec un air sec et pas de vent, l'air pourra se refroidir très fortement en gagnant de l'humidité, s'il est déjà humide, il ne peut pas beaucoup se refroidir. C'est logique je pense. Par exemple si le soir il fait 20°/70% hr, si le refroidissement continue jusqu'à 90% on devrait avoir 15.9° comme minima.

Bonjour

Une fois que l'air près du sol a atteint la température 15°9 correspondant à 90% Hr comme dans ton exemple, rien n'empêche qu'il atteigne ensuite son point de rosée environ 14°5, puis continue à se refroidir si le refroidissement nocturne est intense (ciel clair). La rosée va se former à 14*5 (condensation de la vapeur d'eau) mais l'air peut très bien descendre à 10° par la suite

Les mesures fines montrent que la température de l'air parvenu au point de rosée ne change pas tant qu'il reste de la vapeur d'eau à condenser, ensuite elle recommence à chuter si les conditions du refroidissement nocturne persistent. Une question reste à poser c'est quel est l'effet de la chaleur latente de condensation ? Je suppose qu'elle ralentit la condensation de la vapeur d'eau encore présente et le refroidissement ou même peut le stopper s'il n'est pas intense.

Il peut arriver, en l'absence quasi totale de vent et de poussières, que la vapeur d'eau reste à l'état de vapeur en dessous du point de rosée, mais la moindre perturbation la fait condenser en eau liquide. (Je ne sais plus comment se nomme le phénomène, analogue dans son principe à la surfusion)

[adri34]

Des HR de plus de 100% alors dans ce cas s'il n'y a pas de condensation ? C'est intéressant ce que tu dis, c'est bien sur un exemple théorique que je donne la T peut effectivement aller jusqu'au point de rosée avec HR=100%. Mais le vent apporte une masse d'air différente d'humidité absolue différente, et la température peut continuer à baisser si la masse d'air est plus sèche.

D'un point de vue statistique, il semblerait (je n'ai pas réalisé assez de tests) que la température minimale théorique atteinte avec le pourcentage d'humidité du matin soit en général inférieur à la réalité, pourquoi ? Idem pour les maximas, par rapport à la Tn et Hrx du matin. je vais essayer d'exploiter ce domaine, comme mes nombreuses études en ce moment qui me passionnent j'aime cette micro-météorologie, que l'on oublie parfois et qui finalement se rapproche bien de ce qu'on observe en relevant la T en un endroit, notamment les TAF/TAC.

[degolarson]

Bonjour

Je ne sais pas si en cas de vapeur sur-saturée qui ne se condense pas l'humidité peut dépasser 100%, c'est à dire dépasser la quantité maxi de vapeur d'eau contenue dans un certain volume , quelqu'un nous répondra peut être. De toute façon c'est un état hyper-instable

la température peut continuer à baisser si la masse d'air est plus sèche

Je crois que la baisse de température est indépendante de l'humidité de l'air, elle tient à divers facteurs comme le rayonnement nocturne ou l'arrivée d'une masse d'air plus froide (qq soit l'humidité de cette dernière) etc. L'humidité relative de l'air à une certaine T ne conditionne que son point de rosée.

Pourrais tu donner la signification des abréviations Tn, Hrx, TAF/TAC ?

bonne journée

[adri34]

Tn températures minimale. Hrx humidité relative maximale. TAF trou à froid, TAC trou à chaud.

Une masse d'air plus froide fera inévitablement baisser la température. Si cette masse d'air est plus sèche elle pourra se refroidir encore par refroidissement et donc augmentation de l'humidité.

Si la masse d'air ne change pas, lorsque le refroidissement est total, soit 100% hr. La température ne peut plus descendre.

Lors de gros refroidissement lorsque l'humidité est proche de 100% on voit du brouillard au sol, qui monte progressivement. C'est la vapeur d'eau qui s'est liquéfiée (pas condensée c'est une erreur de dire ça, d'après mon cours de chimie c'est le passage de l'état gazeux à solide qui est appelé condensation) par refroidissement. L'air se sature au fur et à mesure.

[MP84120]

Je ne crois pas que le taux 100% d'HR existe, enfin en tout cas normalement ce taux est rarement atteint, moi perso j'ai souvent 98% mais j'ai jamais eu 100.

[degolarson]

Bonjour

@ Adri : Si la masse d'air ne change pas, lorsque le refroidissement est total, soit 100% hr. La température ne peut plus descendre.

Qu'entends-tu par " Si la masse d'air ne change pas" ? pour moi tant qu'il y a une source plus froide (le sol en rayonnement nocturne intense, une masse d'air plus froide etc.) la température descent même si le point de rosée est dépassé.

OK sur le brouillard qui "monte" : le brouillard s'épaissit serait plus juste : en cas de rayonnement nocturne intense la baisse de température concerne d'abord les couches les plus proches du sol puis celles au dessus et ainsi de suite, et la vapeur d'eau condense au fur et à mesure. Mais, au moins dans les couches les plus basses ça peut toujours descendre encore...

Sur les changements d'état de l'eau j'ai regardé l'article de Meteo France http://www.meteofrance.fr/publications/glossaire?articleId=153342

liquide vers glace : congélation

glace vers liquide : fusion

glace vers vapeur : sublimation

liquide vers vapeur : évaporation (à 100°C : ébullition)

vapeur vers liquide : condensation

vapeur vers glace : condensation solide

Bonne journée

[adri34]

Je n'ai jamais vu la température descendre encore après avoir atteint le point de rosée, déjà le refroidissement est bloqué à 80% en ville, 90% parfois mais après la température ne descend plus du tout. Normalement une fois que toute la vapeur s'est liquéfiée, l'air ne peut plus en gagner et ne peut plus se refroidir.

Mon cours de chimie, je vais pas dire qu'il est faux la prof a insisté dessus en plus c'est un abus de langage, ou une imprécision. sur Wikipédia, il est dit que c'est un changement d'état d'un gaz vers une phase condensée cad liquide ou solide. Dans ce cas, la condensation liquide est appelée liquéfaction, et solide condensation, d'après ce que je déduis de mon cours.

C'est vraiment de la physique moléculaire, mais très intéressant cette discussion. je vais approfondir cette recherche.

Pour te répondre morgan, ton hygromètre n'est pas assez précis pour détecter l'instant t de la saturation. Lorsqu'il marque 100% s'il est fait pour (le miens ne dépasse pas 98%) c'est qu'il est resté suffisamment longtemps à 100%, il est complètement mouillé ! Si ça bloque à 98, il y a un moment trop court où l'air a été saturé. Ton hygromètre peut aussi être légèrement déréglé, de quelques % seulement, mais a ce niveau là ça a son importance. Mais notre matériel est moins précis que celui utilisé par météo France ou dans les laboratoires qui valent 500€.

[MP84120]

Il ne se bloque pas forcément à 98%, parfois ya 99%, parfois 96 ou 97, mais normalement le taux d'HR 100% n'est pas possible sous abri!

[MP84120]

D'ailleurs par ici à chaque fois qu'il pleut aucune stat ic n'est à 100% d'HR mais plutôt 95-97 voir 98%.

Franchement payer 500 euros pour savoir l'humidité il faut vraiment être fou!

Pour ce prix je préfère m'acheter une vp2 ou un mat géant pour anémo.

[adri34]

Si c'es possible 100% sous abri météo ! Mais à chaque fois qu'il pleut, il n'y a pas forcément et même très rarement 100% hr, la pluie ne mouille que le sol, pas l'air. Ca n'a rien à voir. Le sol mouillé humidifie l'air mais ne le sature pas.

Pour ton hygromètre il bloque à 98/99, mais quelle est la valeur max fournie par le constructeur ? 100% ?

Pour les static, si elles sont bien placées, cad à 1m50 d'un sol herbeux, dans un lieu dégagé, la récurrence des 100% sera beaucoup plus importante qu'une static à 10m sur un toit en tuiles ! Il faut alors que la masse d'air soit saturée sur plusieurs mètres, pas comme un refroidissement normal, c'est à dire dans un nuage en gros.