Temperature potentielle equivalente

Température potentielle équivalente

La Température potentielle équivalente, communément appelé Theta-e $\left( \theta_e \right)$ , est la température d'une parcelle d'air à laquelle on aurait enlevé toute sa vapeur d'eau, par un processus adiabatique, et qu'on aurait ramené au niveau de pression de 100 kPa (1000 mbar).

Sommaire

1 Définition
2 Pratique
3 Utilisation
4 Bibliographie
5 Voir aussi
- 5.1 Articles connexes
- 5.2 Liens externes

Définition

Le $θ e$ est une combinaison du concept de température équivalente (extraction de la chaleur latente contenue dans la vapeur d'eau) et de celui de température potentielle (ramener adiabatiquement à une pression standard). La formule de theta-e est :

$\theta_e = T_e \left(\frac{P_0}{P}\right)^\frac{R}{c_p} = T_e \left(\frac{100\; \mathrm{kPa}}{P} \right)^k$

Comme Te $\approx$ T + $\frac {L_v}{c_{p}}$ r

$\theta_e \approx \left( T + \frac {L_v}{c_{p}} r \right) \left(\frac{100\;\mathrm{kPa}}{P} \right)^k$

Où :

$T e$ = température équivalente
$P$ = pression (kPa)
$P 0$ = pression de référence standard (100 kPa)
$R$ = constante des gaz parfaits (287 J/(kg·K))
$c p$ = chaleur spécifique de l'air sec à pression constante(1004 J/(kg·K))
k = 0.286
T = Température de l'air (en kelvins (symbole : K)) de l'environnement au niveau P
r = rapport de mélange de vapeur d'eau (g/Kg)
$L v$ : coefficient de chaleur latente d'évaporation (de 2400 kJ/kg {25 °C} à 2600 kJ/kg {-40 °C}).

Pratique

On obtient le Theta-e en suivant la procédure suivante sur un diagramme thermodynamique:

On soulève adiabatiquement (changement de pression et de température sans échange de chaleur avec l'environnement) une parcelle d'air jusqu'à ce que sa vapeur d'eau atteigne la température de saturation.
On permet à toute la vapeur d'eau de condenser en continuant la montée selon la courbe de la pseudo-adiabatique humide ce qui relâche de la chaleur latente.
Une fois toute la vapeur condensée et retirée de la parcelle, on redescend le long de la courbe adiabatique sèche vers 100 kPa.

Utilisation

Le concept de température potentielle équivalente permet de comparer des parcelles d'air ayant différents contenus en humidité et venant de différentes hauteurs dans la masse d'air. Ceci donne une mesure de l'instabilité thermique de l'air :

Si $θ e$ diminue avec l'altitude, on a une masse d'air instable
Si $θ e$ reste le même avec l'altitude, on a une masse d'air neutre
Si $θ e$ augmente avec l'altitude, on a une masse d'air stable.

Bibliographie

M K Yau et R.R. Rogers, Short Course in Cloud Physics, Third Edition, publié par Butterworth-Heinemann, 1^er janvier, 1989, 304 pages. EAN 9780750632157 ISBN 0750632151

Voir aussi

Articles connexes

Données et variables météorologiques
Données de mesure	Albédo • Foudre • Isotherme zéro degré (Niveau de congélation) • Nébulosité • Point de rosée • Point de givrage • Précipitation • Pression atmosphérique • Réflectivité radar (en dBZ) • Température • Température de surface de la mer • Température du thermomètre mouillé • Vent • Visibilité (Profondeur optique)
Variables	EIC • EPCD • Fréquence de Brunt-Väisälä • Gradient thermique adiabatique • Hélicité • Humidité relative • Humidité absolue • Humidité absolue de saturation • Instabilité latente • Instabilité potentielle • Longueur de Monin-Obukhov • Niveau de condensation par ascension • Niveau de convection libre • Rapport de mélange • Refroidissement éolien • Température équivalente • Température potentielle • Température pseudo-potentielle du thermomètre mouillé • Theta-e • Température virtuelle • Tourbillon
Concepts	Convection • Hygrométrie • Évapotranspiration
Indices	Indice WBGT • Indice humidex • Indice d'aridité • Refroidissement éolien • Indice forêt météo • Indice de rayonnement UV • Indice de soulèvement • Indice de stabilité de Showalter
Diagrammes	Diagramme climatique • Diagramme de Stüve • Émagramme • Hodographe • Skew-T • Téphigramme
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Liens externes

(en) Explication de COMET par NCAR
(en) Explication de la convection

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