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Exemple de simulation
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Le phénomène de brise est créé par un
contraste thermique au cours du cycle diurnal entre la terre et la mer.
Alors que la température de surface de la mer varie peu sur une période
de temps assez courte (forte inertie thermique de la mer), la température
de la surface terrestre varie considérablement (surtout en
l’absence de couverture nuageuse) à cause du rayonnement solaire le
jour (réchauffement) et du déficit radiatif la nuit (refroidissement).
L’air situé au dessus de la terre est réchauffée par celle-ci le
jour, devient moins dense et à alors tendance à s’élever en créant
une dépression qui aspire l’air venue de la mer (brise de mer). La
nuit le phénomène inverse se produit, l’air terrestre se refroidit
plus que l’air marin et l’écoulement se fait en sens inverse
(brise de terre) mais généralement de façon moins prononcée. Dans
l’exemple ci-dessous, la température de la mer était constante à
20,5°C. Le jour, la température de l’air au dessus de la mer est
d’environ 21 à 25°C, alors qu’elle atteint 35°C sur la terre.
La nuit, l’air marin est entre 20 et 24°C et l’air terrestre
est à la même température, hors reliefs.
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La température potentielle permet de déterminer la
stabilité des couches atmosphériques. Lorsque qu’elle augmente avec
l’altitude la couche est stable, lorsqu’elle diminue la
couche est instable. Dans ce dernier cas, une particule d’air
subissant une ascension verticale adiabatique se retrouvera alors
entourée d’air plus froid est donc plus dense. Elle aura alors
tendance à continuer son ascension. Dans l’exemple ci dessous pour
la vallée du Rhône, on voit que le jour l’air situé au dessus de la
mer (partie gauche) a un gradient vertical de température potentielle
positif et sera donc stable. Par contre au dessus de la terre (partie
droite), le gradient vertical est négatif : l’air est instable
est à tendance à s’élever, créant ainsi le phénomène de brise de
mer. La nuit, le gradient vertical est positif de partout et l’air
est stable.
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Le champ de vent à 10 m permet de visualiser la direction
et l’intensité de l’écoulement au niveau du sol. Dans
l’après-midi, le vent est orienté vers la terre (brise de mer) avec
une intensité relativement élevée (7 à 8 m/s). En fin de nuit, le vent
est orienté vers la mer (bride de terre) avec une intensité relativement
faible (inférieure à 3 m/s).
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Grâce à la vitesse méridienne (axe Nord – Sud),
on visualise la cellule de convection dans la vallée du Rhône.
Jusqu’à environ 700 m d’altitude, la brise de mer oriente
l’écoulement vers le nord (vitesses positives). Au dessus, le vent
souffle dans la direction opposée (vitesses négatives). A 20 heures les
24 juin 2001, le front de brise a atteint la latitude 44,2°N.
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