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--> front occlus
--> front
--> force (du vent)
--> front froid
--> force de Coriolis
--> flux
--> flux de rayonnement
--> front chaud
--> foehn
--> flux d'air
--> force d'inertie
--> Fahrenheit (Daniel Gabriel)
--> force de gravité
--> foudre
| METEO FRANCE - flux
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Niveau d'explication :
La notion de flux est très générale et apparaît
dès que l'on cherche à caractériser dans le temps
ou l'espace, au sens propre ou au sens figuré, des
propriétés observables ou quantifiables qui
semblent comme "portées" par un courant fluide ;
ainsi cette notion s'emploie-t-elle avec des
définitions variées dans de nombreuses sciences,
comme les mathématiques, l'optique,
l'électromagnétisme, la biologie, l'économie... Du
fait de cette diversité, la signification du terme
"flux" reste des plus confuses dans des domaines
d'application polyvalents tels que la météorologie
, où ce terme associe librement, d'une part, le
transport de propriétés géométriques, physiques,
chimiques ou biologiques par un fluide en
mouvement — pratiquement, l'eau ou l' air — , et
d'autre part deux questions qui, quoique souvent
liées dans les situations concrètes, n'en sont pas
moins bien différentes au départ, savoir :
à quelle vitesse la propriété considérée est-elle
transportée grâce au mouvement du fluide ?
avec quelle intensité cette propriété (identifiée
à une grandeur mesurable ou repérable)
traverse-t-elle une surface donnée rencontrée par
le fluide ?
Lorsque la propriété étudiée est assimilée à une
grandeur extensive G (par exemple un nombre de
particules, une masse d'un corps chimique, une
forme d'énergie, etc.), certaines réponses à ces
questions apparaissent d'emblée. Ainsi, dans le
cas particulier où G est une grandeur conservative
, la vitesse avec laquelle elle est transportée en
un point M (considéré comme le centre d'une
parcelle du fluide) est la vitesse V (M) du
courant en M ; quant au cas général, l'"intensité"
avec laquelle G passe au travers de la surface
donnée (S) entre les instants successifs t - Δ t
et t peut s'évaluer par son "flux moyen" à travers
(S) entre les instants t - Δ t et t : ce flux a
pour expression Φ = Δ G / Δ t , où Δ G mesure la
quantité de la grandeur G ayant traversé (S)
durant l'intervalle de temps Δ t .
On passe du flux moyen au "flux instantané" en
supposant que Δ t devient très petit. Dans ce cas,
prenons sur (S) un point P, centre d'une surface
(δS) d'aire δS qui est une portion élémentaire de
(S), et posons qu'au point P et à l'instant t , la
densité de G — c'est-à -dire sa quantité (positive,
nulle ou négative) par unité de volume — et la
vitesse du fluide sont respectivement égales à µ
(P) et à V (P) : on peut alors montrer que le flux
δΦ (P) de G à travers (δS) à l'instant t est égal
à w (P) δS , où le vecteur W (P) égale µ (P) V (P)
et où w (P) est la valeur de la composante de ce
vecteur suivant la perpendiculaire en P Ã (S),
mesurée positivement ou négativement selon
l'orientation de cette perpendiculaire, qui
définit si le flux traversant (δS) est un flux
sortant ou un flux entrant ; la valeur Φ du flux
total de G Ã travers (S) Ã l'instant t s'obtiendra
par suite en "découpant" la surface (S) en autant
de surfaces (δS 1 ), (δS 2 ), (δS 3 )... qu'il est
nécessaire et en faisant la somme Φ = w (P 1 ) δS
1 + w (P 2 ) δS 2 + w (P 3 ) δS 3 + ... des flux
élémentaires δΦ (P 1 ), δΦ (P 2 ), δΦ (P 3 )...
correspondants. Cette seconde définition du flux,
où G n'intervient pas explicitement, est plus
généralement applicable à toute autre grandeur
intensive pouvant se représenter dans l'espace
sous la forme d'un vecteur — également désigné ici
par W (P) — , comme c'est le cas pour la quantité
de mouvement , le tourbillon, la vitesse de
transport d'une propriété, etc. : elle offre donc
une extension de la mesure de l'"intensité" avec
laquelle une surface donnée est traversée par une
propriété, décrite cette fois par un champ de
vecteurs . Des extensions encore plus larges, et
qui ne sont pas rares en météorologie, consistent
à entendre par "flux", précisément, un champ donné
de vecteurs lié au mouvement de l'air, ou bien ce
mouvement lui-même, tel que le révèle le champ de
vent .
flux d'air
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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