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31
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--> échelle microscopique
--> ensoleillement
--> écoulement turbulent
--> effet de serre
--> éclair
--> effet papillon
--> équation hydrostatique
--> état de la mer
--> évaporation
--> étage
--> éclaircie
--> échelle
--> échelle spatio-temporelle
--> Eumetsat
--> échelle (de) Beaufort
--> éclairement (énergétique)
--> échelle de température
--> échelle macroscopique
--> écliptique
--> émagramme
--> effet (de) Venturi
--> état du ciel
--> éclipse
--> effet de foehn
--> équilibre radiatif
--> échelle du climat
--> écoulement laminaire
--> évolution diurne
| METEO FRANCE - échelle macroscopique
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Niveau d'explication :
L'échelle macroscopique englobe toutes les notions
physiques — grandeurs, éléments constituants,
mouvements, phénomènes — dont la manifestation est
observable à l'œil nu, soit directement, soit par
l'intermédiaire d'un instrument d'observation ou
de mesure, mais sans utilisation d'un appareil qui
serait destiné à accroître l'ordre de grandeur du
domaine spatial où se manifeste la notion observée
(par exemple, sans utilisation d'un microscope).
Les notions physiques concernées peuvent donc être
visibles par elles-mêmes, tels les grêlons ou les
nuages , ou bien sensibles à d'autres sens que la
vue, mais observables sur un instrument sans
agrandissement du domaine d'observation, tels le
vent ou la température .
En fait, les grandeurs, éléments, mouvements,
phénomènes observés à l'échelle macroscopique
constituent la résultante des événements qui se
produisent dans la matière — solide, liquide ou
gazeuse — au niveau de l' échelle microscopique .
À cet autre niveau, les échanges de masse,
d'énergie et de mouvement auxquels sont sujettes
les particules matérielles, leurs interactions
incessantes aussi avec d'autres particules
élémentaires telles que les photons des
rayonnements électromagnétiques , présentent un
caractère discontinu et aléatoire dont seule une
intégration statistique à une échelle beaucoup
plus importante dans le temps comme dans l'espace
peut tenter d'extraire certaines lois susceptibles
d'énoncer, entre autres, les fondements de la
thermodynamique .
Les grandeurs utilisées pour qualifier les notions
descriptives de l'échelle macroscopique sont alors
de deux types : les unes, Ã chaque instant,
dépendent du volume ou de la quantité de matière
et sont appelées des grandeurs extensives , comme
la masse ou comme toute énergie de nature donnée ;
les autres, comme la vitesse ou la température,
sont des grandeurs intensives , associées à tout
instant à chaque point de l'espace : les grandeurs
extensives sont additives et donc mesurables,
alors que les grandeurs intensives ne sont que
repérables.
En météorologie , l'élément constituant de l'
atmosphère à l'échelle macroscopique est la
parcelle d' air , conglomérat d'un grand nombre de
particules microscopiques caractérisé à un instant
donné par son état moyen ; chaque parcelle se
comporte ainsi comme un système thermodynamique
auquel on peut appliquer les grandes lois de la
physique, par exemple l' équation d'état des gaz
parfaits . Or, il existe en physique une grandeur
extensive, l' entropie — nulle à température
absolue nulle — , qui permet d'évaluer à l'échelle
macroscopique le degré de désordre d'un système
constitué d'un très grand nombre de particules
microscopiques ; la valeur de cette grandeur
représente en quelque sorte une mesure du nombre
(très grand) de situations possibles à l'échelle
microscopique qui conduisent à un même état
macroscopique du système : elle est ainsi le
"témoin" macroscopique de l'agitation des
particules au niveau microscopique. Comme cette
agitation est elle-même à l'origine de la
température mesurée, entropie et température
absolue sont liées : en fait, leur produit
définit, à une constante près, l'énergie thermique
du système ; dans un système évoluant sans perdre
ni gagner de chaleur , donc de façon adiabatique ,
comme l'est une parcelle d'air à l' échelle
aérologique , l'entropie reste alors constante et
peut être reliée uniquement à la température prise
par le système à une pression atmosphérique de
référence, que l'on choisit égale à 1 000 hPa : la
température correspondante est la température
potentielle . Ainsi, en météorologie, la plus ou
moins grande température potentielle d'une
parcelle d'air est la traduction à l'échelle
macroscopique de l'état de plus ou moins grand
désordre moléculaire qui y règne à l'échelle
microscopique.
Droits de reproduction et de diffusion réservés METEO FRANCE 2003 |
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L'ouvrage est disponible dans toutes les librairies de Papeete au prix de 2950 CFP
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