Hauteur plafond nuageux

Posté en tant qu’invité par marco:

je me pose une ptite question:

pourquoi, en hiver, lorsqu’on annonce du mauvais temps en vallée, on peut qd même sortir et on a de grandes chances d’avoir une belle mer de nuages en altitude, alors qu’en été, c’est bcp plus rare ?

L’air de rien, je pose cette question parce je me dis qu’avec le mauvais temps annoncé ce WE, on peut ptêt passer au dessus des nuages pour avoir beau temps, mais à partir de quelle altitude 3000m? 3500m? ?

D’une manière générale, pourquoi l’épaisseur des nuages me semble plus faible en hiver qu’en été?

Je sens que la réponse va être: ça dépend de la T°, de la pression, et du vent, mais bon, ça coûte pas cher de poser des questions.
Merci de vos réponses scientifiques!

Marc

Posté en tant qu’invité par Mic’hel:

Pour avoir des mers de nuages, il faut un refroidissement consequent (l’air froid crée par rayonnement la nuit est plus lourd et stagne en vallée, c’est plus souvent le ca en hiver) et une configuration relativement stable (air chaud en altitude, air froid en vallée, peu de vent).C’est plutot des conditions anticycloniques. Tu peux difficilent comparer au mauvais temps estival du au passage d’une perturbation (conditions plutot dépressionnaires).

Conseil lecture (pas toujours facile à lire): la météo de montagne, de J.J Thillet, Collection « les guides du club alpin français », Eds. du Seuil

Posté en tant qu’invité par strider:

en hiver le plafond nuage, dit mer de nuage est le point de contact entre deux masses d’air de nature différente, là où il y a condensation et saturation…

deux phénomènes vont de pair:

-la pression athmosphérique baisse en altitude (du fait qu’il a tout simplement moins d’épaisseur d’athmosphère au-dessus de toi que cette épaisseur est moins lourde qu’en bas) cette baisse de pression entraine une moindre concentration de l’air, c’est à dire que les molécules de l’air se dilattent avec l’altitude.
-l’air se refroidit en altitude du fait de sa moindre capacité d’absorption de la chaleur justement à cause de la dilatation des molécules d’air.

or c’est une loi physique : une masse d’air froide ne peut pas contenir autant d’humidité qu’une masse d’air comparativement plus chaude : l’air froid sature plus vite (humidité relative = 100%) que l’air chaud à humidité absolue égale.

On a une mer de nuage à la rencontre entre une masse humide plus « douce » de vallée et une masse d’air plus froide en altitude qui ne peut supporter le même taux d’humidité. Le plafond se fait exactement au point de rencontre des deux masses d’air…

en été on retrouve ce phénomène de mer de nuage mais il se dissipe souvent en journée parce que les hauteurs se réchauffent et de ce fait peuvent contenir plus d’humidité.

A noter que ce n’est pas seulement l’air froid qui peut contenir moins d’humidité mais aussi l’air d’altitude : la dilatation des molécules d’air du fait de la moindre pression athmosphérique fait que cet air ne peut pas contenir l’humidité, pas plus qu’il ne peut enmagasiner de chaleur, pas plus que l’oxygène ne peut rester à concentration égale à 0m d’altitude.

Posté en tant qu’invité par marco:

bon, ben merci pour ses réponses de vrai scientifiques vraiment très complètes:
conclusion de la chose: ben c’est plutôt foutu pour ce WE!

Bon WE
Marc

Posté en tant qu’invité par JCG:

Mettez-vous d’accord, l’air froid il est en haut (Strider) ou en bas (Michel) ?
Il me semble que les deux sont possibles, mais dites-le à Marco si c’est le cas.

En tous cas, là tout de suite faudrait monter haut pour passer au-dessus…

Posté en tant qu’invité par Mic’hel:

Mic’hel!!!

Boubdiou!

c’est vrai, quoi!

non mais alors!!

Ben une mers de nuages avec l’air froid en haut en hiver, moi perso j’ai jamais fait l’expérience! Mais bon, ch’ui pas météorologue non plus…

Posté en tant qu’invité par strider:

JCG a écrit:

Mettez-vous d’accord, l’air froid il est en haut (Strider) ou
en bas (Michel) ?
Il me semble que les deux sont possibles, mais dites-le à Marco
si c’est le cas.

les deux sont possibles en effet, soit différentiels normal de température (souvent en été), soit inversion de température (souvent en hiver) les deux cas sont possibles dans le cours de la saison…

mais l’altitude suffit pour la condensation, pas forcément uniquement le contraste plus chaud/plus froid, puisque l’air de l’altitude a moindre capaciter d’absorbation de la chaleur et de l’humidité.(c’est à dire que l’air d’altitude sature plus vite à température égale avec celui à 0m d’altitude)

Posté en tant qu’invité par strider:

Mic’hel a écrit:

Ben une mers de nuages avec l’air froid en haut en hiver, moi
perso j’ai jamais fait l’expérience! Mais bon, ch’ui pas
météorologue non plus…

ben si c’est tout à fait possible:

ex : nous sommes en hiver, il y a eu un redoux la veille, la journée suivante les hautes pressions arrivent, air sec très froid…l’air doux est resté en fond de vallée mais les hauteurs appartiennent déjà aux hautes pressions plus sèches et plus froides…deux masses différentes, mer de nuage entre les deux.

Posté en tant qu’invité par Mic’hel:

m’ouais. C’est possible. Reste à savoir si l’air doux va rester longtemps au-dessus de l’air froid. ça me semble quand meme assez transitoire (equilibre instable). Il me semble quand meme que la situation va ensuite evoluer (hors le passage d’une perturbation) vers l’inversion classique de température qu’on observe en hiver par beau temps anticyclonique avec mers de nuages (equilibre stable). Encore une fois, je parle de mon experience perso. j’ai nombre de souvenirs de gavade dans la poudre sous les nuages (effet frigo!) alors qu’au-dessus il fallait choisir les pentes pour ne pas avoir de neige transo/croutée/carton. L’inverse …
Y’a peut etre des specificités géographiques (effet d’un climat un peu plus continental en suisse alémanique qu’en Savoie?)

Mais bon j’en saurais pt’etre pus quand j’aurais fini le livre de Thillet.

Ps: tu fais des progrès Strider. Plusieurs posts de suite sans prononcer le mot « ayatollah » ou « terroriste ». Espérons que ça va continuer. c’est quand meme nettement plus agréable comme ça. Cela dit, en tant que modérateur, il te reste encore à modérer le post de ton copain AlbanK qui respecte pas la charte du forum (c’est mal!): http://alpinisme.camptocamp.com/forums/read.php?f=9&i=75918&t=75880

Posté en tant qu’invité par alain:

strider a écrit:

, pas

plus que l’oxygène ne peut rester à concentration égale à 0m
d’altitude.

Que veux-tu dire par là ?

Posté en tant qu’invité par Bubu:

strider a écrit:

Oulala…
Bon, je corrige toutes les erreurs avant que ça ne soit trop lu :slight_smile:

-la pression athmosphérique baisse en altitude (du fait qu’il a
tout simplement moins d’épaisseur d’athmosphère au-dessus de
toi que cette épaisseur est moins lourde qu’en bas) cette
baisse de pression entraine une moindre concentration de l’air,
c’est à dire que les molécules de l’air se dilattent avec
l’altitude.

Ce ne sont pas les molécules qui se dilattent, mais bon ça se dilate.
Ca se dilatte si ça change d’altitude.

-l’air se refroidit en altitude du fait de sa moindre capacité
d’absorption de la chaleur justement à cause de la dilatation
des molécules d’air.

Ah non.
La chaleur qui est absorbée est celle qui existe sous forme de rayonnement, proventant du soleil, du sol, ou de l’air lui même.
Or l’absorbtion des rayonnement par un gaz dépend uniquement de sa composition. Pour chauffer 1kg d’air de 10°c, il faut la même quantité de rayonnements à 10 bar qu’à 0,1 bar. Par exemple, en mettant une lampe de 100W éclairant 1m3 d’air, il faudra le même temps pour le chauffer de 10°C, qu’il soit à 10 bar ou 0,1 bar (les molécules sont plus espacées, donc les rayonnement les loupent plus souvent, mais il y a moins de molécules à chauffer).
J’avais expliqué une fois pourquoi il fait plus froid en altitude.

or c’est une loi physique : une masse d’air froide ne peut pas
contenir autant d’humidité qu’une masse d’air comparativement
plus chaude : l’air froid sature plus vite (humidité relative =
100%) que l’air chaud à humidité absolue égale.

OK

On a une mer de nuage à la rencontre entre une masse humide
plus « douce » de vallée et une masse d’air plus froide en
altitude qui ne peut supporter le même taux d’humidité. Le
plafond se fait exactement au point de rencontre des deux
masses d’air…

C’est le contraire : on a une masse d’air froide en vallée, et chaude en altitude.
A quantité d’eau égale (en proportion massique), l’air froid est plus proche de la saturation que l’air chaud. Si l’air est assez froid ou si la quantité d’eau est assez grande, l’air froid est saturé en vapeaur d’eau et il se forme un nuage.
Ce nuage réduit l’ensoleillement de l’air froid (et surtout du sol), ce qui fait que l’air froid se refroidit la nuit (longue en hiver) mais ne se réchauffe pas assez le jour : il se refroidit d eplus en plus jusqu’à un équilibre.
Par ailleurs, l’air chaud au dessus subit la même chose, mais il est bien plus réchauffé le jour, d’autant plus que les versants S des montagnes qui dépassent de la mer permettent de transformer le rayonnement du soleil en infrarouge long sensibles à l’effet de serre : ces versants S continuent à chauffer l’air chaud durant la nuit (plutôt le début de la nuit).
Le contraste entre les 2 masse d’air s’autoentretient et s’amplifie donc. On peut arriver à des situations où juste au dessus de la surface de la mer de nuage, on passe de 5°C à -10°C en 100m de dénivellé ! Quand on traverse cette couche en vélo au petit matin, ça fait drole : on supportait de n’être qu’en polaire au dessus, en dessous c’est gore-tex et masque néoprène oblgatoire :slight_smile:

en été on retrouve ce phénomène de mer de nuage mais il se
dissipe souvent en journée parce que les hauteurs se
réchauffent et de ce fait peuvent contenir plus d’humidité.

Il se dissipae car le soleil monte plus haut et arrive à chauffer suffisemment le sol à travers le nuage pour enclancher des thermiques qui brassent l’air et trouent la mer de nuage. Les thermiques emportent de l’air humides en altitude en formant des cumulus.
Si la mer de nuage est trop épaisse pour que le sol soit suffisemment chauffer, le ciel reste couvert. Des thermiques se déclenchent sur les pentes des sommets qui émergent et peuvent aussi détruire la mer de nuage localement, mais en formant des cumulus sur les sommets, il ne fait pas très beau pour autant.
Si la mer de nuage est au dessus des sommets, le ciel reste couvert.

A noter que ce n’est pas seulement l’air froid qui peut
contenir moins d’humidité mais aussi l’air d’altitude : la
dilatation des molécules d’air du fait de la moindre pression
athmosphérique fait que cet air ne peut pas contenir
l’humidité, pas plus qu’il ne peut enmagasiner de chaleur, pas
plus que l’oxygène ne peut rester à concentration égale à 0m
d’altitude.

Ah non.
La proportion de vapeur d’eau que peut contenir 1kg d’air ne dépend pas de la pression, mais que de la température (ça doit bien dépendre de la pression, mais de façon beaucoup plus faible que la température dans le domaine de pression envisagée, entre 0,5 et 1 bar).
Pareil, la composition de l’atmosphère est la même quel que soit l’altitude. Si la proportion est différente, c’est que des polluants émis au niveau du sol n’ont pas encore atteint la haute atmosphère. Mais une fois que c’est homogène, ça ne se sépare pas par déantation !

Posté en tant qu’invité par strider:

hé bien c’est à croire Bubu qu’on a pas reçu les mêmes cours sur les bancs de la fac ! bon mais comme tu envoie de l’argument bien étoffé, je veux bien croire sur parole tes précisions, elles sont intéressantes.

Posté en tant qu’invité par JCG:

J’ai rien dit sur le coup de la dilatation parce que je me suis promis d’être cool avec Strider, du coup merci d’avoir rectifié :wink:

Bubu a écrit:

strider a écrit:

Oulala…
Bon, je corrige toutes les erreurs avant que ça ne soit trop lu
:slight_smile:

Ce ne sont pas les molécules qui se dilattent, mais bon ça se
dilate.

Or l’absorbtion des rayonnement par un gaz dépend uniquement de
sa composition. Pour chauffer 1kg d’air de 10°c, il faut la
même quantité de rayonnements à 10 bar qu’à 0,1 bar. Par
exemple, en mettant une lampe de 100W éclairant 1m3 d’air, il
faudra le même temps pour le chauffer de 10°C, qu’il soit à 10
bar ou 0,1 bar (les molécules sont plus espacées, donc les
rayonnement les loupent plus souvent, mais il y a moins de
molécules à chauffer).

Là je comprends pas trop, si il faut la même énergie pour chauffer 1 kg d’air qque soit la pression, il ne faut pas la même énergie (donc le même temps) pour chauffer un même volume à pression différente (donc à masse différente) si la température de départ est la même )?
NB : ma physique n’est pas mon fort, ça se voit peut-être…

A part ça j’ai tout pigé le reste de l’explication, merci bien, donc été comme hiver c’est en bas qu’il fait froid, et c’est cool, y’a moins d’approche pour les cascades de fond de vallée et c’est les plus froides dans ces conditions !!

Posté en tant qu’invité par strider:

Mic’hel a écrit:

Ps: tu fais des progrès Strider. Plusieurs posts de suite sans
prononcer le mot « ayatollah » ou « terroriste ». Espérons que ça
va continuer. c’est quand meme nettement plus agréable comme
ça.

si tu savais comme je me fiche parfaitement de ce que tu peux bien penser de moi !!!
autre chose : si tu as des reproches à me faire c’est par mail perso, le sujet posé n’a rien à voir avec des comptes à régler et certainement pas « officiellement »… Question de forme et fond, comme tu me disais la dernière fois…

Cela dit, en tant que modérateur, il te reste encore à
modérer le post de ton copain AlbanK qui respecte pas la charte
du forum (c’est mal!):
http://alpinisme.camptocamp.com/forums/read.php?f=9&i=75918&t=75880

et tu me le demande comme ça, sur un sujet sur la hauteur du plafond plafond nuageux? pourquoi ne l’as tu pas demander par mail perso à la liste des modérateurs forums comme c’est l’usage ? …question : étant donné que ça tombe comme un cheveu sur la soupe, est-ce que tu n’en profiterais pas pour régler des comptes « officiellement » ? ok c’est vrai, je n’ai pas suivi du tout le sujet en question mais d’une part je ne suis pas tenu de tout lire et d’autre part la modération est un travail d’équipe qui ne relève pas que de moi…ce n’est pas tout seul que je vais modérer si il y a lieu de modération, c’est avec l’avis de l’équipe.

Posté en tant qu’invité par Alex:

Salut,

Deux rappels très courts :

  • température et pression sont intensives (définies localement en tout point)
  • volume et masse sont extensives (définies pour un système donné)

[i]> Là je comprends pas trop, si il faut la même énergie pour

chauffer 1 kg d’air qque soit la pression, il ne faut pas la
même énergie (donc le même temps) pour chauffer un même volume
à pression différente (donc à masse différente) si la
température de départ est la même )?[/i]
<<<

  • Quand tu chauffes de l’air, il va changer de volume ou de pression, selon la loi des gaz parfaits s’il est à pression suffisamment basse : PV=nRT (T augmente donc PxV augmente).
  • La chaleur massique (quantité d’énergie nécessaire pour élever la température d’un degré) se définit le plus souvent de deux manières : à volume constant ou à pression constante => deux définitions possibles.
  • Ce que tu dis à la fin est impossible, chauffer entraîne nécessairement augmentation de PxV, ou bien il y aura dissipation d’énergie extérieure (déformation de la membrane d’un ballon par ex.)

La proportion de vapeur d’eau que peut contenir 1kg d’air ne dépend pas de la pression, mais que de la température (ça doit bien dépendre de la pression, mais de façon beaucoup plus faible que la température dans le domaine de pression envisagée, entre 0,5 et 1 bar).
<<<
Pour parler en termes précis, on parle de « pression de vapeur saturante ». En gros, quelle est la pression maximale possible dans des conditions données, sans qu’il soit possible de rajouter encore du gaz (à partir de ce moment-là, l’excédent se liquéfie) ?
Cette pression est une « pression partielle », donc le rapport entre la pression du gaz considéré, et la somme des pressions partielles de tous les gaz présents. Pour l’air, la pression partielle en dioxygène est 20%, en diazote 78% environ, et le reste en gaz rares. Si la pression totale du gaz est plus élevée, la pression partielle en vapeur d’eau la sera d’autant plus. Si la pression totale est plus faible (haute altitude), la pression partielle en vapeur d’eau sera plus faible.
=> En haute altitude, la masse de vapeur d’eau comprise dans 1mètre-cube sera plus faible qu’à basse altitude. (de même pour l’oxygène). C’est une des raisons pour lesquels on a des sensations de gorge sèche, etc. car on expire beaucoup plus de vapeur d’eau quand l’air ambiant en contient peu.
=> En terme de masse, le rapport est également le même, mais on raisonne plus souvent en terme de volumes (volume respiré, volume d’un nuage, etc.). Le rapport ne dépend donc que de la température.

Alex

Posté en tant qu’invité par Mic’hel:

si tu savais comme je me fiche parfaitement de ce que tu peux
bien penser de moi !!!
autre chose : si tu as des reproches à me faire c’est par mail
perso, le sujet posé n’a rien à voir avec des comptes à régler
et certainement pas « officiellement »… Question de forme et
fond, comme tu me disais la dernière fois…

la question de fond, c’est « est-ce qu’on laisse des propos comme « pov’cons » sur un thread? ». Je vois pas pourquoi on pourrait pas la poser sur le forum. Tu te gardes bien d’y repondre en te cachant derrières tes histoires de procédure.

Posté en tant qu’invité par Mic’hel:

dis autrement, ce à quoi on apporte de l’energie, c’est la matière (on chauffe pas le vide). Pour moins te confusionner en sautant comme un cabri des masses aux volumes, le mieux est peut etre de raisonner en termes de moles (souvenirs du cours de chimie!) ou de nombres de molécules.
L’energie absorbée par 100 molecules d’un gaz est la meme, que ce gaz soit à 0.1 bar ou 10 bar. C’tes toujours les memes molecules.

Posté en tant qu’invité par Gecko:

Alex a écrit:

=> En haute altitude, la masse de vapeur d’eau comprise dans
1mètre-cube sera plus faible qu’à basse altitude. (de même pour
l’oxygène). C’est une des raisons pour lesquels on a des
sensations de gorge sèche, etc. car on expire beaucoup plus de
vapeur d’eau quand l’air ambiant en contient peu.

En relatif ou en absolu ?
Et pourquoi moins de vapeur d’eau ? Physiquement l’air pourrait aussi bien être saturé en vapeur d’eau et dans ce cas, pas de gorge sèche.

=> En terme de masse, le rapport est également le même, mais on
raisonne plus souvent en terme de volumes (volume respiré,
volume d’un nuage, etc.). Le rapport ne dépend donc que de la
température.

Alex

Le fait de passer de l’absolu au relatif (masse, %, ) et de changer de référentiel en court de route (masse Cste, volume Cst, pression Cste, …) rend la compréhension difficile, si l’on ne connait pas déjà la réponse.

Posté en tant qu’invité par Alex:

Et pourquoi moins de vapeur d’eau ? Physiquement l’air pourrait
aussi bien être saturé en vapeur d’eau et dans ce cas, pas de
gorge sèche.
<<<

  • en relatif, ça ne dépend que de la température

  • en absolu, ça dépend de la température et de la pression totale de l’air

  • la saturation peut intervenir, mais ça sera fera à plus basse quantité de molécules par volume (en masse ou en moles ou en nombre de molécules)

  • on peut raisonner en masse, en moles, en nombre de molécules, ça ne change pas grand’chose, mais il faut s’y fixer c’est sûr ;o)

  • la quantité de chaleur (d’énergie disons) nécessaire pour augmenter d’un degré un ensemble de n molécules ne dépend que de la température (mais deux définitions possibles : volume constant ou pression constante pour ce « système »)

  • la quantité maximale de molécules de vapeur d’eau présentes dans un volume donné dépend de la température et de la pression totale de l’air ambiant => si la pression de l’air est 2 fois moindre à 5000m (environ), alors la quantité de molécules de vapeur saturante d’eau dans un même volume sera deux fois plus faible

Alex

[%sig%]

Posté en tant qu’invité par Bubu:

JCG a écrit:

Or l’absorbtion des rayonnement par un gaz dépend uniquement de
sa composition. Pour chauffer 1kg d’air de 10°c, il faut la
même quantité de rayonnements à 10 bar qu’à 0,1 bar. Par
exemple, en mettant une lampe de 100W éclairant 1m3 d’air, il
faudra le même temps pour le chauffer de 10°C, qu’il soit à 10
bar ou 0,1 bar (les molécules sont plus espacées, donc les
rayonnement les loupent plus souvent, mais il y a moins de
molécules à chauffer).

Là je comprends pas trop, si il faut la même énergie pour
chauffer 1 kg d’air qque soit la pression, il ne faut pas la
même énergie (donc le même temps) pour chauffer un même volume
à pression différente (donc à masse différente) si la
température de départ est la même )?

Oui, je me suis emmelé les pinceaux.
Dans le 1er cas (1kg), c’est dans un système fermé (ou avec les même pertes).
Dans le 2ème cas (1m3), il faut plus d’énergie pour chauffer 1m3 d’air à 10 bar dans un système fermé, mais en se plaçant en système ouvert et en supposant qu’il y a des pertes, la même source met le même temps à chauffer 1m3 à 10bar ou 0.1bar. La différence est qu’avec 10bar, le rayonnement qui sort du système est plus faible, il n’y a pas les même pertes.