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PARAPENTE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française

PARAPENTE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 1 PARAPENTE Manuel de formation Fédération Française de Parachutisme Ce manuel a été téléchargé sur http://www.sxb.rte.fr/FFP-manuel Il est la propriété de la Fédération Française de Parachutisme, il est interdit de le reproduire et de le distribuer sans l’accord écrit de la fédération. Toute utilisation commerciale est strictement interdite. Fédération Française de Parachutisme 62, rue de Fécamp 75 012 PARIS METEOROLOGIE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 2 METEOROLOGIE METEOROLOGIE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 3 INTRODUCTION Le vol en parapente, étant donnés le rayon d'action et la vitesse de vol, est concerné par les plus petits mouvements de la masse d'air. Cependant, le parapentiste est également obligé de connaître l'ensemble de la météorologie afin de prévoir l'évolution des conditions. C'est pourquoi nous aborderons l'étude de la météorologie à travers 4 échelles distinctes : L'échelle CLIMATOLOGIQUE : Elle permet de caractériser les particularités météorologiques en fonction des régions du globe et des saisons. L'échelle METEOROLOGIQUE : C'est l'échelle de la météorologie courante, utilisée pour suivre les perturbations, décrire les courants d'altitude, etc. C'est l'échelle des prévisions télévisées. L'échelle AEROLOGIQUE : Elle concerne l'étude des particules d'air de quelques centaines à quelques milliers de mètres de diamètre : étude des ascendances sous nuages, effet du vent sur le relief, les brises, etc. L'échelle MICROMETEOROLOGIQUE : Elle intéresse les très petits mouvements de l'air, tels que : environnement thermique, turbulences. Pour une bonne compréhension, nous diviserons notre cours de météorologie en deux parties : METEOROLOGIE : qui reprendra les chapitres concernant les échelles météorologique et climatologique. AEROLOGIE : qui concernera les échelles aérologique et micrométéorologique. METEOROLOGIE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 4 LES PARAMETRES D’ETAT DE L’ATMOSPHERE L'air dans lequel nous évoluons n'a pas toujours et partout la même "odeur" et la même "saveur". Des différences sont bel et bien ressenties physiologiquement, par exemple en comparant l'air que l'on trouve au Sahara avec celui d'une colline du nord de l'Ecosse, ou encore sur un même lieu entre une belle journée du mois d'août et un jour neigeux en décembre. Mais comment caractériser scientifiquement ces différences et décrire complètement chacune de ces masses d’air, ainsi que toutes les situations intermédiaires possibles ? En fait, la connaissance du niveau de 4 paramètres suffit à décrire l'état de l'atmosphère en un lieu et un moment déterminés. Lieu et moment déterminés, car bien entendu, la nature n'étant pas si simple, ces paramètres vont subir des variations continuelles. Pour notre explication, comparons deux particules d'air : l'une prélevée au sommet du Mont-Blanc, la seconde au coeur de la forêt amazonienne. Une première différence est facile à percevoir, du fait de la faible tolérance du corps humain à ses variations : la température de l’air. La seconde différence sera perçue en cas d'effort prolongé : on "manquera d'air" au sommet du Mont- Blanc : ceci est dû à une pression atmosphérique bien plus faible en altitude, qui fait que la respiration devra être plus prolongée qu'au milieu de l'Amazonie pour absorber une quantité d'oxygène équivalente. La troisième sera fortement ressentie par un Européen (sans doute beaucoup moins par un autochtone) en Amazonie : l'humidité . Celle-ci sera proche ou égale à 100%, c'est-à-dire provoquant une condensation en gouttelettes d'eau permanente dans une telle forêt, alors que l'air sera beaucoup plus sec en altitude, nécessitant alors une réhydratation fréquente chez un alpiniste. Enfin, si ces trois paramètres concernent la nature même d'un volume d'air, le quatrième caractérise ses mouvements par rapport au sol : c'est la vitesse du vent. En résumé, on caractérise donc une masse d’air grâce à ses 4 paramètres d'état : • LA PRESSION ATMOSPHERIQUE, • LA TEMPERATURE, • L’HUMIDITE, • LA VITESSE DU VENT. Quelques exemples : Pression atmosphérique Température Humidité Vitesse du vent Moyenne : 76mm Hg, ou 1013 HPa selon le système SI Records : Maxi : 1084 HPa - Sibérie Mini : 867 HPa - cyclone tropical (il s'agit de valeurs ramenées au niveau de la mer) Moyenne du Jura : Hiver : 1°C Eté : 21°C Records : +58°C - Libye -78°C - Sibérie -88,3°C - Antarctique Moyenne France : 70% Maxi : tous les jours ou presque : 100% dans un nuage ! Mini : non, pas 0% dans la nature, mais environ 30% dans les déserts ! Moyenne : incalculable, et très dépendante de l'altitude. Maxi : environ 300km/h dans la Troposphère (Jet- Streams) METEOROLOGIE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 5 L’ATMOSPHERE L'atmosphère est l'enveloppe de gaz entourant la planète, ces gaz étant retenus par la force de gravitation. La présence de particules de gaz, donc d'atmosphère, est détectable à plusieurs milliers de kilomètres de la surface; cependant la plus grande partie se trouve concentrée dans les basses couches. L'étude de l'atmosphère a permis de constater qu'elle est divisée en plusieurs tranches bien distinctes. Seule la couche inférieure nous permet de respirer et nous intéresse pour le vol libre : c'est la Troposphère, dont la limite inférieure est le sol, et la limite supérieure la Tropopause. L’atmosphère standard L’O.A.C.I.(Organisation de l’Aviation Civile Internationale) a défini une loi de variation de la pression atmosphérique et de la température qui permet de caractériser l'atmosphère standard. Cette caractéristique permet, entre autres, l'étalonnage d'instruments de vol et l'homologation de records. Altitude en mètres Température en degrés Centigrades (°C) Pression en hectopascals(HPa) Décroissance de la pression pour 1000m d'altitude en HPa 0 15°0 1 013 114 1 000 8°5 899 104 2 000 2°0 795 94 3 000 - 4°5 701 85 4 000 -11°0 616 76 5 000 -17°5 540 68 6 000 -24°0 472 62 7 000 -30°5 410 53 8 000 -37°0 357 50 9 000 -43°5 307 43 10 000 -50°0 264 37 15 000 -56°5 120 13 20 000 -56°5 55 4 METEOROLOGIE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 6 LA FORCE DE CORIOLIS Coriolis : mathématicien et physicien français (1792-1843) La force de Coriolis est une loi de la cinématique, dont l'énoncé est relativement simple : toute particule en mouvement dans l'hémisphère nord est déviée vers sa droite (vers sa gauche, dans l'hémisphère sud). Son action est prépondérante dans l'étude des vents. Description du phénomène : La Terre tourne autour d'un axe nord-sud (eh oui!). Etant donnée la forme sphérique du globe terrestre (deuxième découverte!), la vitesse linéaire d’un point de sa surface n'est pas constante et dépend de la latitude de ce point : elle augmente en partant d'un pôle, passe par un maximum à l'équateur, puis décroît jusqu'à l'autre pôle : Donc, si un mobile descend du pôle nord à l'équateur, il va être confronté à la vitesse de déplacement de la Terre de manière croissante . En poursuivant sa route vers le pôle sud, il va à nouveau voir décroître cette vitesse. Vu au dessus du pôle Nord Tout se passe comme si un marcheur partait du centre d'un manège pour rejoindre la périphérie, il va se sentir dévié dans le sens opposé au défilement du manège sous ses pas. Dans le cas du schéma, l'accélération du défilement de droite à gauche fait qu'il va être déporté sur sa droite . Si, maintenant, le marcheur (nous le laisserons se reposer tout à l'heure devant une bonne bière) part de l'extérieur vers le centre du manège, le défilement de sa gauche vers sa droite va être de plus en plus lent : il sera donc dévié... vers sa droite ! Le sens de la déviation de Coriolis ne dépend pas du sens de déplacement du mobile sur laquelle elle s'exerce, mais uniquement du sens de rotation du support qui lui donne naissance. Le sens de notre schéma correspond au sens de rotation de la Terre dans l'hémisphère nord, avec une rotation vers la droite. Action de la force de Coriolis : En fait, cette force est négligeable dans la plupart des cas, mais devient très importante dans certains phénomènes, dont fait partie le déplacement des masses d'air : le vent météorologique (en raison de la réunion des facteurs d'influence de la force de Coriolis : faible masse des particules, grande échelle de mouvement). De plus, on le comprend aisément en se référant à l'exemple ci-dessus, plus le déplacement est rapide, plus la déviation de Coriolis engendrée est importante. Enfin, pour qu'il y ait une force de Coriolis il faut qu'il y ait changement de vitesse du support lors du déplacement sur celui-ci. Donc, la force de Coriolis est maximale aux pôles et négligeable à l'équateur. METEOROLOGIE Reproduction, distribution et vente interdite – Fédération Française de Parachutisme 7 LES NUAGES Les nuages sont l’expression la plus visible de ce qu’on appelle les météores. En effet, si dans le langage courant ce terme désigne un objet d'origine interstellaire, pour le météorologue il désigne tout simplement et beaucoup plus généralement un ensemble de particules étrangères à la masse d'air, c'est-à-dire à la composition de l'atmosphère. Parmi uploads/Philosophie/ parapente.pdf