Les précipitations

Résumé du document

On englobe sous le terme de précipitations, toutes les eaux météoriques qui tombent à la surface de la terre, tant sous forme liquide (pluie, bruine) que solide (neige, grêle, grésil). Elles sont le résultat de la condensation des eaux atmosphériques formant les nuages. D'un point de vue physique, la pluie peut être définie comme des gouttes d'eau d'un diamètre variant entre 0.5 et 5 mm, tombant ou non sur le sol (reprise par l'évaporation ou par les mouvements de l'atmosphère).

L'atmosphère est la masse d'air (azote et oxygène représentant 99% du volume et de nombreux autres gaz) qui entoure la Terre. Sa limite supérieure ne peut pas être définie physiquement ou chimiquement ; on estime que l'atmosphère s'étend sur quelque 1 500 km. Toutefois, on admet couramment que l'atmosphère météorologique a une épaisseur de 30 km.

Il a été mis en évidence dans l'atmosphère, un certain nombre de couches caractérisées par leur profil thermique vertical ; en particulier, la troposphère au sein de laquelle la température décroît régulièrement de 6.5 °C en moyenne par kilomètre d'altitude.

La température croît ensuite dans la stratosphère (inversion de gradient), à partir de la limite thermique que représente la tropopause. La troposphère a une épaisseur variable suivant le lieu et le jour, de 7 à 8 km aux pôles (température au sommet de l'ordre de - 50 °C) et de 17 à 18 km à l'Équateur (température de l'ordre de - 80 °C).

La troposphère est le siège de nombreux mouvements : vents horizontaux et courants ascendants ou descendants verticaux. C'est dans la troposphère que se produisent les phénomènes météorologiques intéressant le globe, en particulier les nuages, origines des pluies, les vents, etc.

Dans certaines conditions, la vapeur d'eau des basses couches de l'atmosphère se condense directement sur les surfaces froides du sol ou des végétaux, sous forme de rosée ou de gelée blanche, selon la saison.

Ces quantités, généralement modestes vis à vis des pluies, ne sont pas prises en compte dans les bilans hydrologiques. Le terme pluviométrie désigne indifféremment :
- tout ce qui concerne la mesure de la pluie (matériel utilisés, techniques et procédés de mesure, méthodes de calcul en un point ou sur une surface géographique déterminée)
- les résultats de cette mesure : hauteurs d'eau tombées dans un intervalle de temps donné par un qualificatif : pluviométrie horaire, journalière, pentadaire (5 jours successifs, du 1 au 5 du mois, puis du 6 au 10, du 11 au 15, etc.), décadaire (du 1 au 10, du 11 au 20 et du 21 au dernier jour du mois), mensuelle, annuelle, interannuelle.

La hauteur des précipitations qui atteint le sol pendant une période donnée est définie comme l'épaisseur que celles-ci couvriraient sur un plan horizontal, s'il n'y avait pas de perte par écoulement, infiltration et évaporation, et si les précipitations solides fondaient sur place. Dans le Système international d'Unités, la hauteur des précipitations est exprimée en millimètres (mm soit 1 litre par m2) dans le système SI et en pouces dans le système US : 1 pouce = 25.4 mm ou 1 mm. = 0.04 pouce.

Extraits

[...] Or on constate souvent des averses précipitant plusieurs mm. Ceci ne peut être expliqué que par le renouvellement continu des masses d'air au dessus d'une surface donnée qui permet l'entretien des précipitations plus ou moins longtemps pour engendrer de grandes quantités au sol TYPES DE PRÉCIPITATIONS Sur la base des phénomènes météorologiques qui leur donnent naissance (génétique ou genèse), ou qui les accompagnent, on peut diviser les précipitations en trois classes. précipitations de convection; précipitations orographiques; précipitations cycloniques ou frontales (fronts chauds ou froids, lignes d'occlusion, etc.). [...]

[...] Pour ces teneurs en eau à ces différentes températures, on dit que l'humidité relative de l'air est de 100%, ou que l'air est saturé en eau: 2. THEORIE DE FORMATION DES PRÉCIPITATIONS DANS L'ATMOSPHÈRE Les précipitations ne sont possibles que si la vitesse de chute des gouttelettes est bien supérieure à la vitesse des courants ascendants dus à la turbulence de l'air. Il faut donc que les gouttelettes puissent grossir que leur volume soit multiplié par environ 106 fois pour qu'elles puissent vaincre les forces de turbulence dont elles sont animées. [...]

[...] La température croît ensuite dans la stratosphère (inversion de gradient), à partir de la limite thermique que représente la tropopause. La troposphère a une épaisseur variable suivant le lieu et le jour, de 7 à 8 km aux pôles (température au sommet de l'ordre de - et de 17 à 18 km à l'Équateur (température de l'ordre de - 80°C). La troposphère est le siège de nombreux mouvements: vents horizontaux et courants ascendants ou descendants verticaux. C'est dans la troposphère que se produisent les phénomènes météorologiques intéressant le globe, en particulier les nuages, origines des pluies, les vents, etc. [...]

[...] L'ancien pluviomètre français, dit "Association". Utilisé depuis 1867, il doit son nom àl'Association Scientifique de France qui en a défini la forme, les dimensions et le procédé de mesure. Bien qu'ancien, ce pluviomètre correspond aux principales normes fixées par l'Organisation Météorologique Mondiale (OMM) (1973, 1981), en particulier la surface de la bague est comprise entre les 200 et 500 recommandés. Une autre norme de l'OMM stipule que le pluviomètre doit être situéà une distance D égale ou supérieure à 4 fois la hauteur H de l'obstacle le plus proche 4H IMPLANTATION ET DENSITÉ DES POSTES Le principe même de la mesure de la pluviométrie implique que l'environnement du poste et notamment son exposition aux vents dominants conditionne la qualité des mesures effectuées. [...]

[...] Toute intensité supérieure à cette valeur sera écrêtée et une partie de l'eau précipitée sera stockée dans l'impluvium. Mesure de la neige Généralement on utilise des règles à neige et on mesure l'épaisseur de neige tombant sur une planche horizontale. Un autre dispositif consiste à mesurer les variations de poids sur un système de balance : planche horizontale, qui reçoit la neige. Il existe des pluviomètres munis d'un dispositif chauffant qui permet de convertir instantanément la neige reçue dans l'entonnoir du pluviomètre en eau. [...]