Vitesse convective

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La vitesse convective exprime l'ordre de grandeur des ascendances thermiques.

Soit S le flux d'énergie (en W/m²) reçu par le sol. Soit la capacité thermique massique de l'air et ρ sa masse volumique. On appelle flux de chaleur sensible q la quantité suivante :

L'unité de q est le K m/s. C'est donc équivalent à une température multipliée par une vitesse.

Soit l'épaisseur de la couche convective, on appelle alors vitesse convective la quantité suivante[1] :

est la température potentielle virtuelle de la parcelle d'air.

On peut aussi définir le flux de flottabilité B₀ exprimé en m²s¯³[2]

On a alors simplement :

Typiquement, l'énergie solaire reçue par unité de surface en milieu de journée est de 365 W/m^2. soit Cp=1 006 W/kgK la chaleur spécifique de l'air à pression constante, et ρ=1,2 kg/m3 la densité de l'air dans les conditions normales de température et de pression, on a alors[3] :

On considère une journée où les ascendances plafonnent à .

On obtient alors

Cette valeur correspond à la vitesse ascensionnelle d'une ascendance thermique par une bonne journée de vol à voile.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Lenschow D, Stepens P, « The role of thermals in the convective boundary layer », Boundary-Layer Meteorology,‎ (lire en ligne)
  2. (en) Bretherton, « Turbulent fluxes and TKE budgets », (consulté le 26 juin 2015)
  3. (en) Roland B. Stull, An Introduction to Boundary Layer Meteorology, Kluwer Academic Publishers, , 670 p. (ISBN 90-277-2768-6), p. 50