Le rayonnement nocturne

[BuB 0]

Salut a tous, en fait, j'ai besoin d'aide,

j'aimerai trouver des info sur les gelées de rayonnement nocture..

En fait, j'ai vu ce terme dans quelques analyses climatiques

mais je ne trouve pas vraiment d'informations a ce sujet ...

Y aurai-t'il des explications sur le net, en bibliothèque ?

Ou un gentil climatologue qui voudrai m'expliquer cela ??

Merci, BuB

[bib 0]

je ne suis pas climatologue mais je vais ébaucher une explication, les autre complèteront.

Le rayonnement = émission de chaleur par la terre vers l'espace (infrarouges)

Le rayonnement est proportionnel à la température de surface, donc c'est au moment le plus chaud de la journée que la terre rayonne le plus.

Mais cette perte est plus ou moins compensée par l'apport de chaleur du soleil.

La nuit, il n'y a pas de compensation, donc la terre se refroidit.

S'il y a des nuages (surtout des nuages bas), ceux-ci renvoient une partie de cette chaleur, et la terre se refroidit plus lentement.

Par ciel clair, par contre, le rayonnement de la terre se perd dans l'espace et sa surface se refroidit plus.

L'air en contact avec le sol se refroidit par conduction. Comme il est plus lourd, il reste collé au sol (stabilité)

Si le sol et l'air descendent plus bas que 0°C, on aura de la gelée. Si l'air est humide, on peut avoir de la sublimation donc du givre au sol.

Voilà

Je ne sais pas si j'ai répondu à ta question parce que je ne suis pas sûre de bien la comprendre.

[BuB 0]

Oh, mercii

C'est ce qu'il me falait

Mercii bcp

Mais quand il y a présence de neige au sol, j'imagine que l'air se refroidit plus vite ..?

[Piet 0]

Oh, mercii

C'est ce qu'il me falait

Mercii bcp

Mais quand il y a présence de neige au sol, j'imagine que l'air se refroidit plus vite ..?

Petit passage en coup de vent...

Effectivement, le rayonnement nocturne est très important lorsque de la neige est présente au sol.

Pour une même masse d'air, le refroidissement nocturne sera d'autant plus marqué que le ciel est dégagé (on parle surtout des nuages de l'étage inférieur), que l'air est sec (point de rosée fort bas) et que le vent est faible.

Le vent est un facteur très important: il permet de brasser les basses couches et empêche la formation d'une pellicule d'air très froid près du sol (inversion nocturne dite "de rayonnement").

Par ciel clair, si le vent est présent, le refroidissement sera nettement moindre qu'en absence de vent.

Un exemple: si on se réfère à la formule de Mac Kenzie (calcul de la température minimale), sur un terrain plat et par ciel complètement clair, le minimum sera environ de 4,5 °C plus bas par vent nul qu'avec un vent moyen de 15 km/h (pour une même valeur de point de roseé).

Si de la neige est présente au sol, il faut encore retirer 2°C (toujours sur un terrain plat...c'est plus complexe avec du relief).

Par nuit de rayonnement, la topographie joue un rôle également essentiel: l'air fortement refroidit près du sol aura tendance à s'écouler dès qu'une pente (même légère) est présente et à s'accumuler dans les cuvettes, y formant des lacs d'air froid dans lequel une stabilisation supplémentaire se fait, ce qui engendre un effet boule de neige (le vent y devient nul alors que cette cuvette était déjà moins exposée à la base au vent, ce qui renforce encore le refroidissement... Le cercle vicieux s'instaure).

Au final, dans certaines conditions de fort rayonnement, à altitude égale, des écarts de presque 10°C au niveau des minima peuvent être rencontrés entre 2 points proches si la topographie du secteur est complexe.

Mais là, on rentre dans un sujet qui nécessite un livre entier de réponse....

[paix 0]

Le grand Manitou vient de parler.

Piet avait déjà récemment ouvert un sujet sur les inversions hivernales, qui se ballade en bas de la première page du forum climato. Vous pouvez aussi allez voir.

[bib 0]

Il faut faire bien attention de ne pas confondre "rayonnement' et "refroidissement".

Piet, peux-tu m'expliquer pourquoi le rayonnement est supérieur quand il y a de la neige ?

Effectivement, le rayonnement nocturne est très important lorsque de la neige est présente au sol.

Comme je l'avais compris, le rayonnement (=émission d'ondes EM) dépendait uniquement de la température de la surface d'un corps(loi de Planck, voir ici) et pas de la nature du sol ou de l'eau ni du vent, par exemple.

N'est-ce pas plutôt l'absorption du rayonnement solaire qui est faible dans ce cas, et donc empêche le sol de se réchauffer pendant la journée ?

Je parle bien de rayonnement et pas de refroidissement. Tu expliques très bien l'influence des facteurs vent, relief, etc sur le refroidissement

A propos de la formule de Mac Kenzie , peux-tu m'expliquer comment la neige le favorise (la nuit), si on la compare avec un sol nu de même température ? Peut-être quand il y a des nuages bas qui émettent aussi des IR que la neige ne peut pas absorber ?

Merci d'avance et bonne journée

Modifié 6 février 2008 par bib

[BuB 0]

Merci Beaucoup Piet

Mon TFE va être parfait avec tes belles explications

[cips007 0]

Merci.. c'est toujours instructif

[Piet 0]

Petite précision:

quand je parlais du vent, il est bien évident que celui-ci ne joue pas sur le rayonnement du sol proprement-dit, mais il joue sur la température car il brasse le tout et mélange l'air qui se refroidit près du sol avec de l'air du dessus, limitant de ce fait le refoidissement et empêchant une inversion nocturne près du sol de se former .

L'absence de vent a donc, ainsi que certains éléments de la topographie, une influence prépondérante sur le REFROIDISSEMENT (mais, c'est vrai, pas sur le rayonnement du sol proprement dit).

Et si on veut continuer jusqu'au bout, deux sols identiques et de même température rayonneront autant par ciel clair qu'avec des nuages, mais ces-derniers renvoieront une partie du rayonnement vers la bas (agissant comme une couverture) et limiteront le REFROIDISSEMENT.

Pour la neige idem: pour dire clairement les choses, celle-ci ne rayonne pas plus la nuit, mais elle est généralement plus froide que le sol en journée (car réfléchissant les rayons du soleil) et, en soirée, elle formera donc une surface déjà fort froide en comparaispn avec un sol encore tiède. L'air au contact de cette surface plus froide se refroidira donc aussi plus rapidement, même si l'écart n'est que de quelques degrés au final car le sol finira par descendre plus tard à des valeurs froides.

Quant au 1,5 à 2 degrés à retirer au résultat de la formule De Mac Kenzie si de la neige est présente au sol (source: le forecaster reference's book du MeteoWing), il s'agit de valeurs assez empiriques, mais cela se vérifie souvent concrétement sur le terrain...

D'autres pourront éventuellement développer plus les détails de ce point.

Au final,

une température minimale sera dautant plus froide que:

-la masse d'air de base est froide

-le ciel est clair

-le vent est faible

-l'air est sec

-de la neige est présente au sol

-le point est situé dans un "trou à froid" (vallée, cuvette, petite plaine ou plateau d'altitude entouré de sommets, ....)

Mais il est vrai qu'il faut, comme l'a dit Bib, dissocier refroidissement et rayonnement qui sont des choses différentes, même si elles sont parfois liées.

Modifié 7 février 2008 par Piet

[bib 0]

OK Piet, merci pour la neige; "klopt"