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Question QCM A44B
Lorsqu'une particule atmosphérique non saturée s'élève sans échanger de chaleur avec l'air ambiant, sa température :
  1. augmente de 1° par 100m (-6)
  2. reste constante (-6)
  3. diminue de 1° par 100m (6)
Question du candidat

Je suis surpris de cette correspondance de la variation de 1 degré pour 100m d'altitude alors qu'en aéronautique on enseigne à nos élèves que la température décroît de 0.65 degrés par 100m (ou 1 degré pour 150m) en atmosphère standard, la différence est quand même énorme (50%), y a-t'il une explication qui m'échappe ?

La réponse de Laurent Van Hille, parapente360.com

0,65 à -1°/100 m. Voilà ce qui est dit en aéronautique. Et on ne parle pas d'air saturé ou non. Ce qui a pourtant une importance en parapente (aéronef lent et donc vulnérable faces aux accélérations des masses d'air)

Plus l'air est sec, plus il perd de T° en s'élevant.

On utilise (à tort ou à raison) -1°/100m en air non saturé (hors nuage) et 0,6 en air saturé. Donc dans un nuage. Cela permet d'expliquer que l'air, en saturant en humidité, libère de l'énergie et de ce fait peut accélérer verticalement.

Mais oui vous avez raison, c'est une affirmation qui ne se vérifie pas forcément.

La réponse de Gilles Silberzahn, Prévol à Saint Hilaire

Pour aller un peu plus loin, je pense que tu confonds 2 choses :

1. L’état de la masse d’air, c’est à dire la température de la masse d’air aux différentes altitudes. On apprend peut-être en aéronautique que c’est 0,65°C/100m, mais ça n’est alors qu’une moyenne. Ce qui nous intéresse en parapente, c’est d’avoir une vision par couche atmosphérique où l’on évolue. Certaines couches peuvent être très stables (gradient inférieur ou égal à 0,5°/100m), très instables (gradient supérieur ou égal à 1°/100m), ou entre les deux. Selon cette valeur, on aura des thermiques qui montent plus ou moins haut.

2. La variation de température d’une particule d’air qui s’élève n’a rien à voir avec l’état de la masse d’air précédemment décrit, car comme elle a des caractéristiques différentes, elle ne se mélange pas avec l’air environnant. Elle se refroidit par détente adiabatique, et ce refroidissement est de 1°/100m lorsque la particule est non saturée. Lorsqu’elle sature (condensation), le gradient est plus complexe (0,3 à 1°C/100m selon température et pression ambiantes), mais on admet très souvent une moyenne de 0,6° dans la couche et sous les latitudes sous lesquelles on évolue en parapente.

Pour les graphiques, voir aussi https://rocherbleu.com/parapente/emagramme/ et pour l’explication mathématique, https://fr.wikipedia.org/wiki/Gradient_thermique_adiabatique.

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