Météo 101 (1e partie) : L’atmosphère

Introduction à l’atmosphère

L’atmosphère est un nuage de gaz et de matières en suspension s’étendant de la surface de la Terre à des milliers de kilomètres, devenant de plus en plus mince avec la distance, mais toujours maintenue par la force de gravitation de la Terre.

L’atmosphère entoure la Terre et retient l’air que nous respirons; il nous protège de l’espace extra-atmosphérique; et retient l’humidité (nuages), les gaz et les particules minuscules. En bref, l’atmosphère est la bulle protectrice dans laquelle nous vivons.

Composition chimique de l’atmosphère

Cette bulle protectrice est composée de plusieurs gaz (énumérés dans le tableau à droite), les quatre premiers constituent 99,998% de tous les gaz. De la composition sèche de l’atmosphère, l’azote est de loin le plus répandu. L’azote dilue l’oxygène et empêche la combustion rapide à la surface de la Terre. Les êtres vivants en ont besoin pour fabriquer des protéines.

L’oxygène est utilisé par tous les êtres vivants et est essentiel à la respiration. Il est également nécessaire pour la combustion.

L’argon est utilisé dans les ampoules électriques, dans les fenêtres à double vitrage et est utilisé pour préserver la déclaration d’indépendance et la constitution d’origine.

Les plantes utilisent du dioxyde de carbone pour produire de l’oxygène. Le dioxyde de carbone agit également comme une couverture, empêchant la chaleur de s’échapper dans l’espace.

Ces pourcentages de gaz atmosphériques sont pour une atmosphère complètement sèche. L’atmosphère est rarement, voire jamais sèche. La vapeur d’eau (eau à l’état «gazeux») est presque toujours présente jusqu’à environ 4% du volume total.

Dans les régions désertiques de la Terre (30 ° N / S), lorsque les vents secs soufflent, la contribution de la vapeur d’eau à la composition de l’atmosphère sera presque nulle.

La contribution de la vapeur d’eau monte à près de 3% les jours extrêmement chauds et humides. La limite supérieure, proche de 4%, se trouve dans les climats tropicaux. Le tableau montre l’évolution de la composition atmosphérique avec l’inclusion de différentes quantités de vapeur d’eau.

Les couches de l’atmosphère

L’enveloppe de gaz entourant la Terre change à partir de la terre. Cinq couches distinctes ont été identifiés à l’aide de …

Caractéristiques thermiques (changements de température), composition chimique, mouvement, et densité.

Chacune des couches est délimitée par des « pauses » où se produisent les modifications les plus importantes des caractéristiques thermiques, de la composition chimique, du mouvement et de la densité.

Les cinq couches de base de l’atmosphère

Exosphère

C’est la couche la plus externe de l’atmosphère. Il s’étend du haut de la thermosphère à 10 000 km au-dessus de la Terre. Dans cette couche, les atomes et les molécules s’échappent dans l’espace et les satellites gravitent autour de la Terre. Au fond de l’exosphère se trouve la thermopause située à environ 600 km au-dessus de la Terre.

Thermosphère

La thermosphère est située entre 85 km et 53 km. Cette couche s’appelle la haute atmosphère. Bien que très minces, les gaz de la thermosphère deviennent de plus en plus denses au fur et à mesure que l’on descend vers la Terre.

En tant que tel, les rayons ultraviolets et X-ray a haute énergie provenant du soleil commencent à être absorbés par les molécules de cette couche et entraînent une augmentation importante de la température.

En raison de cette absorption, la température augmente avec l’altitude. À partir de -120 °C (-184 °F) au bas de cette couche, les températures peuvent atteindre jusqu’à 2 000 °C (3 600 °F) près du sommet.

Cependant, malgré la température élevée, cette couche de l’atmosphère resterait très froide sur notre peau en raison de la très grande atmosphère. La température élevée indique la quantité d’énergie absorbée par les molécules, mais avec si peu dans cette couche, le nombre total de molécules n’est pas suffisant pour chauffer notre peau.

Mésosphère

Cette couche s’étend d’environ 50 km au-dessus de la surface de la Terre à 85 km. Les gaz, y compris les molécules d’oxygène, continuent à se densifier au fur et à mesure que l’on descend. En tant que telles, les températures augmentent lorsque l’on descend, jusqu’à environ -15 °C (5 °F) près du bas de cette couche.

Les gaz dans la mésosphère sont maintenant suffisamment épais pour ralentir les météores qui se précipitent dans l’atmosphère, où ils se consument, laissant des traînées de feu dans le ciel nocturne. La stratosphère (couche suivante) et la mésosphère sont considérées comme l’atmosphère moyenne. La limite de transition qui sépare la mésosphère de la stratosphère s’appelle la stratopause.

Stratosphère

La stratosphère s’étend sur environ 50 km jusqu’à la surface de la Terre. Cette couche contient 19% des gaz de l’atmosphère, mais très peu de vapeur d’eau.

Dans cette région, la température augmente avec l’altitude. La formation d’ozone produit de la chaleur qui est responsable de l’augmentation de la température de -51 °C (-60 °F) en moyenne à la tropopause à environ -15 °C (5 °F) au maximum. Sommet de la stratosphère.

Cette augmentation de la température avec l’altitude signifie que l’air plus chaud est situé au-dessus de l’air plus froid. Cela empêche la « convection » car il n’y a pas de mouvement vertical ascendant des gaz. En tant que tel, l’emplacement du bas de cette couche est facilement visible par les sommets en forme d’enclume des cumulonimbus.

Troposphère

Connu comme la basse atmosphère, presque tous les PHÉNOMÈNES METEOROLOGIQUES se produisent dans cette région. La troposphère commence à la surface de la Terre et s’étend de 6 à 20 km (4 à 12 milles).

La hauteur de la troposphère varie de l’équateur aux pôles. À l’équateur, elle mesure environ 18-20 km (11-12 miles) de hauteur, 50 ° N et 50 ° S, 5½ miles et aux pôles un peu moins de quatre miles de haut.

À mesure que la densité des gaz dans cette couche diminue avec l’altitude, l’air devient plus mince. Par conséquent, la température dans la troposphère diminue également avec l’altitude en réponse. Quand on monte plus haut, la température chute d’une moyenne d’environ 17 °C (62 °F) à -51 °C (-60 °F) à la tropopause.

 

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Ouragan de Jérémie ( Hairpin hurricane)

Ce système pris naissance sur le centre sud de la mer des caraïbes a partir d’une large perturbation au-dessus de la région en effet, le centre de prévision des ouragans à Jacksonville, en Floride,  publia son premier avis concernant la tempête tard le 20 octobre, à la suite de rapports de navires faisant état de vents approchant et dépassant la force de tempête.  Les réanalyses contemporaines de la tempête ont déterminé que celle-ci s’était organisée en dépression tropicale le 18 octobre, puis avait dérivé vers l’est et se dirigeait vers le nord-nord-est tout en s’intensifiant.  En raison des faibles pressions atmosphériques dans l’environnement et de la taille du cyclone, l’intensification a été progressive au fur et à mesure que la tempête se rapprochait de la Jamaïque ou elle toucha terre à l’est de l’île, juste à l’ouest du phare de Morant Point, à 21 h UTC le 21 octobre. Le système atterrit sur la Jamaïque avec une pression centrale de 995 hPa , suggérant des vents maximaux de 60 mph (100 km / h).  Après avoir émergé sur les eaux entre la Jamaïque et Cuba, la tempête ralentit, mais continua à s’intensifier et atteint le statut d’ouragan dans la matinée du 22 octobre, tout en continuant à se déplacer lentement vers les côtes de Cuba.

Lors de sa lente translation vers le nord-nord-est cette perturbation entraîna des vents humides vers les massifs montagneux du sud d’Haïti ce qui allait provoquer un vrai déluge sur cette région du pays. La catastrophe la plus grave se produisit dans le sud d’Haïti, où 2 000 personnes (peut-être plus) sont mortes dans les villes de Jacmel et de Jérémie, toutes deux situées dans la péninsule du Sud, qui furent  dévastées par des inondations catastrophiques, après des jours de pluie torrentielle. Toute la péninsule fut isolée pendant un certain temps, ne laissant que peu de détails au monde extérieur sur l’étendue catastrophe. En effet,  les informations étaient initialement transmises à la capitale par un seul avion. Les populations entières de certains villages situées dans certaines vallées auraient été anéanties par les pluies qui chassèrent les ruisseaux et des rivières de leurs lits pour former d’immenses torrents dévastateurs démolissant tout sur leur passage

L’ouragan  paralysa les infrastructures, bloquant les routes dans toute la région et détruisant une centrale hydroélectrique à Jacmel. La ville fut laissée sans électricité et  eau potable. À Jérémie, les inondations furent si graves qu’un grand pont métallique fut emporté par les flots. Des centaines de maisons mal construites ont été détruites dans la péninsule laissant des milliers de survivants sans abri. Les dommages matériels en Haïti se sont élevés à plus d’un million de dollars. Pendant ce temps, des milliers de têtes de bétail furent tuées et les récoltes complètement détruites, faisant craindre une famine imminente.

Plusieurs jours après la tempête, des centaines de cadavres de personnes portées disparues furent retrouvés sur les rivages de la péninsule. Selon une estimation préliminaire, le nombre de morts dans la seule région de Jérémie aurait été de 1 500, ce qui laisse supposer que la pire tragédie s’est produite dans cette région une des raisons pour laquelle ce système est qualifié d’ouragan de Jérémie. Le gouvernement haïtien s’est employé à acheminer des secours d’urgence et du personnel de secours, au moins partiellement par bateau, dans la région dévastée par les inondations. Comme on en savait très peu sur l’ampleur des pertes, les responsables se sont empressés de rétablir les communications avec la zone sinistrée.

Le 22 octobre, à environ 18h00 UTC, l’ouragan  frôla le sol cubain à son intensité maximale initiale près de Santiago de Cuba, avec des vents de 140 km / h (85 mi / h) puis vira abruptement vers le sud-ouest. Après  sa rencontre avec la chaîne de montagnes Sierra Maestra l’ouragan puis vira abruptement  vers le sud-ouest. Piloté par des crêtes de haute pression persistantes au-dessus de l’est des États-Unis et de l’ouest de l’Atlantique, le cyclone maintenu cette direction assez inhabituelle jusqu’à son atterrissage sur l’Amérique Centrale. Le relief montagneux cette région contribua à atténuer la tempête, qui s’est courbée vers l’ouest et perdit de la force. Le cyclone s’est probablement dissipé le 27 octobre sur le Guatemala

 

Rudolph Homère Victor

Météorologiste

AMS

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