vapeur

  • Givre ou pas givre sur la voiture

                 Certains matins, il faut gratter le pare-brise de la voiture d’autres pas. Pourquoi ? Tout est une question de quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère et de température.

     

    L’eau atmosphérique peut être sous forme de gaz (vapeur d'eau), liquide (gouttelettes d'eau) ou solide (cristaux de glace). L'état dans lequel l'eau se trouve va dépendre de sa quantité contenue dans l'atmosphère et de la température ambiante.

     

                La quantité maximale de vapeur d'eau contenue dans l'air est une fonction de la température (voir graphique). Quand l'atmosphère a atteint le maximum de vapeur d'eau qu'elle peut contenir, on dit qu'elle a atteint son point de saturation (par exemple, quand il y a 9,4 g d'eau par mètre cube à 10 °C). Si on augmente la quantité d'eau dans une atmosphère saturée, il va y avoir un changement d'état de la vapeur d'eau vers un état liquide (condensation) ou vers un état solide (sublimation). Ce sont ces gouttes d'eau ou cristaux de glace qui vont former les nuages.

     

    Chaque fois que la quantité de vapeur d'eau devient trop importante ou bien si la température diminue, l'air va se saturer en vapeur d'eau et il y aura formation de nuages composés de gouttelettes d'eau et/ou de cristaux de glace.

     

    Si ce phénomène se produit au sol, il y aura formation de brouillard. Mais la température peut être beaucoup plus basse au sol ou sur les véhicules que dans l’air. Dans ce cas, il peut y avoir condensation de la vapeur d’eau sous forme de rosée ou de sublimation (passage direct de l’état gazeux à l’état solide) sous forme de givre. Si la tension de vapeur du sol ou du véhicule est inférieure à la tension de vapeur saturante, il n’y aura ni rosée, ni givre sur les surfaces froides.

     

     

     

     

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    (Graphique reconstitué à l'aide des données issues de "Climatologie" de P. Etienne et A. Godard, Éd. Armand Colin, Collection U, 1970)

     

     

     

     

     

  • Les traînées de condensation des avions

    La vapeur d'eau émise par les moteurs d’avion se condense sous forme de cristaux de glace formant un nuage (artificiel) analogue à un cirrus. Trois facteurs peuvent intervenir dans la formation des traînées d'avion.

    1) La dépression qui se forme au-dessus des ailes de l'avion. Cette baisse de pression provoque une diminution de température qui engendre la condensation de l'humidité présente dans l'atmosphère. Cela provoque la formation de gouttelettes d'eau qui gèlent instantanément. Ce phénomène est peu visible et ne dure pas longtemps.

    2) Les gaz d'échappement des moteurs d'avion contiennent une grande quantité de vapeur d'eau à très haute température. L’air en altitude est très froid et très peu dense. Avec le refroidissement, la vapeur se condense en fins cristaux de glace qui constituent le sillage de l’avion.

    3) A basse altitude, le même phénomène se produit mais au lieu de cristaux de glace, il s'agit de gouttes d'eau. Cette traînée n'est en général pas visible à l’œil mais est observée dans l'infrarouge.

    Leur évolution dans le temps dépend de l'état de l'atmosphère : La durée de vie des sillages varie en fonction de la température et de la teneur en vapeur d'eau de l’atmosphère. Si cette dernière est faible, le sillage se dissipe rapidement. De même son étalement va dépendre de la turbulence de l'atmosphère. Cette dernière peut également être à l'origine d'une dissipation rapide de la traînée. Le vent et/ou la turbulence vont élargir le sillage :il va s'étaler et se diluer dans l'atmosphère pour devenir invisible lorsque la densité des cristaux de glace deviendra trop faible pour constituer une masse suffisamment dense.