Appliquer les lois générales à différents contextes atmosphériques

• 11 Introduction à la notion d'ordre de grandeur et approximations de base
  • 11.1 Retour sur la notion d'échelle, échelle de travail, échelle résolue
  • 11.2 Notion d'analyse en ordre de grandeur
  • 11.3 Atmosphère au repos, atmosphères de référence
  • 11.4 L'approximation de la pellicule mince
  • 11.5 L'approximation du plan tangent
    • 11.5.1 Les équations en coordonnées cartésiennes
    • 11.5.2 f-plan, beta-plan
• 12 L'élasticité dans un fluide, approximation anélastique, système de Boussinesq
  • 12.1 L'élasticité de l'air
    • 12.1.1 Définition
    • 12.1.2 Le principe du filtrage de l'élasticité de l'air
  • 12.2 L'approximation anélastique
    • 12.2.1 L'équation anélastique
    • 12.2.2 Interprétation de l'équation anélastique
    • 12.2.3 Ordre de grandeur de la vitesse verticale
  • 12.3 L'approximation de Boussinesq
    • 12.3.1 Définition
    • 12.3.2 Le système des équations de Boussinesq
• 13 Quasi-équilibre vertical, approximation hydrostatique
  • 13.1 Définition de l'approximation hydrostatique
  • 13.2 Validité de l'approximation hydrostatique
  • 13.3 Température et épaisseurs entre deux isobares
  • 13.4 L'approximation hydrostatique dans le système de Boussinesq
  • 13.5 La coordonnée verticale pression
    • 13.5.1 Définition
    • 13.5.2 Passage de la coordonnée altitude à la coordonnée pression
      • La vitesse verticale en coordonnée p
      • L'advection en coordonnée p
      • La force de pression en coordonnée p
    • 13.5.3 D'autres coordonnées verticales
• 14 Le quasi-équilibre horizontal, les écoulements de grande échelle et l'approximation quasi-géostrophique
  • 14.1 Échelles et rotation de la Terre
  • 14.2 La composante géostrophique de la circulation à grande échelle
    • 14.2.1 Définition de l'équilibre géostrophique
    • 14.2.2 Le vent géostrophique
      • Définition
      • Ordre de grandeur du vent géostrophique et du vent agéostrophique
      • Retour sur la règle de Buys-Ballot
    • 14.2.3 Le tourbillon et la divergence du vent géostrophique
    • 14.2.4 L'ordre de grandeur de la vitesse verticale de grande échelle
  • 14.3 L'équilibre du vent thermique
    • 14.3.1 Définition
    • 14.3.2 Relation du vent thermique et baroclinie
    • 14.3.3 Interprétation de la relation du vent thermique
  • 14.4 Les équations à grande échelle
    • 14.4.1 L'équation quasi-géostrophique du mouvement horizontal
    • 14.4.2 L'équation de balance géostrophique
    • 14.4.3 L'équation quasi-géostrophique du tourbillon
    • 14.4.4 L'équation quasi-géostrophique de la thermodynamique
  • 14.5 Le tourbillon potentiel à grande échelle et l'inversion du tourbillon potentiel
    • 14.5.1 Le tourbillon potentiel quasi-géostrophique
      • Définition
      • Anomalie de tourbillon potentiel quasi-géostrophique par rapport à l'atmosphère au repos
    • 14.5.2 Notion d'inversion du tourbillon potentiel
      • Définition
      • Linéarité de l'opérateur d'inversion
  • 14.6 Modèle de troposphère à tourbillon potentiel uniforme
    • 14.6.1 Localisation des extrema de perturbation de pression dans une troposphère à tourbillon potentiel uniforme
    • 14.6.2 Zone cyclonique au sol
    • 14.6.3 Zone cyclonique à la tropopause
    • 14.6.4 Zones anticycloniques au sol ou à la tropopause
    • 14.6.5 Influence de la taille de l'anomalie de température sur le tourbillon
  • 14.7 Anomalies de tourbillon potentiel
    • 14.7.1 Génération d'anomalies de tourbillon potentiel par une source de chaleur
    • 14.7.2 Anomalies positive et négative de tourbillon potentiel à l'intérieur de la troposphère
  • 14.8 Déformation de la tropopause et anomalies de tourbillon potentiel
  • 14.9 Le vent agéostrophique et la vitesse verticale à grande échelle
    • 14.9.1 Équation diagnostique quasi-géostrophique pour la vitesse verticale de grande échelle
    • 14.9.2 Circulation secondaire associée à une zone barocline idéalisée
    • 14.9.3 Circulation secondaire associée à une zone barocline idéalisée perturbée par une anomalie cyclonique au sol
      • Calcul de la vitesse verticale
      • Interprétation de l'évolution de l'équilibre du vent thermique
    • 14.9.4 Interprétation de la circulation secondaire de grande échelle en termes de tourbillon potentiel
    • 14.9.5 Circulation secondaire associée à une zone barocline idéalisée perturbée par une anomalie cyclonique à la tropopause, cas d'anomalies anticycloniques
• 15 Exemples d'ajustement de l'atmosphère
  • 15.1 Ajustement hydrostatique à une source diabatique, cas sans rotation de la Terre
    • Ajustement à une source diabatique
    • Rétablissement de l'état de repos
  • 15.2 Ajustement au géostrophisme
• 16 Éléments de dynamique des écoulements de petite échelle
  • 16.1 Les mouvements verticaux contrôlés par la flottabilité
    • 16.1.1 Flottabilité d'un solide à l'interface entre deux liquides
      • Condition d'équilibre
      • Oscillations autour de la position d'équilibre
      • Amplification d'un petit déplacement vertical
    • 16.1.2 Flottabilité d'une particule d'air, modèle de la particule
      • Équation pour le mouvement vertical dans le modèle de la particule
      • Analyse de la stabilité dans le modèle de la particule
    • 16.1.3 Influence du contenu en eau sur la flottabilité
    • 16.1.4 Flottabilité d'une particule saturée
    • 16.1.5 Les limites du modèle de la particule, analyse de l'équation du mouvement vertical
  • 16.2 La dynamique du tourbillon à mésoéchelle
    • 16.2.1 Équations des composantes du tourbillon dans le système de Boussinesq
    • 16.2.2 L'équilibre cyclostrophique
    • 16.2.3 Relation avec la vitesse verticale
• 17 Les écoulements près de la surface, turbulence
  • 17.1 Écoulements au voisinage de la surface terrestre : définition de la couche limite atmosphérique
  • 17.2 Écoulements laminaires et écoulements turbulents
  • 17.3 Approche statistique de la turbulence
    • 17.3.1 Définition des flux turbulents
    • 17.3.2 Interprétation des flux turbulents
      • Flux de chaleur sensible et de chaleur latente
      • Flux de quantité de mouvement
    • 17.3.3 Hypothèses de fermeture
  • 17.4 Intensité et origine de la turbulence
  • 17.5 Les différents régimes de turbulence, nombre de Richardson
  • 17.6 Modèle très simplifié de couche limite atmosphérique : la couche limite d'Ekman
  • 17.7 Modèle simplifié pour la description du profil de vent dans la couche limite de surface
    • Définition, hypothèses
    • Profil de vent dans la couche limite de surface
    • Coefficients de frottement