Vitesse convective

La vitesse convective exprime l'ordre de grandeur des ascendances thermiques.

Soit S le flux d'énergie (en W/m²) reçu par le sol. Soit ${\displaystyle c_{p}}$ la capacité thermique massique de l'air et ρ sa masse volumique. On appelle flux de chaleur sensible q la quantité suivante :

${\displaystyle q={\frac {S}{C_{p}\rho }}}$

L'unité de q est le K m/s. C'est donc équivalent à une température multipliée par une vitesse.

Soit ${\displaystyle Z_{m}}$ l'épaisseur de la couche convective, on appelle alors vitesse convective ${\displaystyle w_{\ast }}$ la quantité suivante^[1] :

${\displaystyle w_{\ast }=\left({\frac {qZ_{m}g}{\theta _{v}}}\right)^{\frac {1}{3}}}$

où ${\displaystyle \theta _{v}}$ est la température potentielle virtuelle de la parcelle d'air.

On peut aussi définir le flux de flottabilité B₀ exprimé en m²s¯³^[2]

${\displaystyle B_{0}={\frac {gq}{\theta _{v}}}={gS \over C_{p}\rho \theta _{v}}}$

On a alors simplement :

${\displaystyle w_{\ast }=(B_{0}Z_{m})^{\frac {1}{3}}}$

Typiquement, l'énergie solaire reçue par unité de surface en milieu de journée est de 365 W/m^². soit Cp=1 006 W/kg/K la chaleur spécifique de l'air à pression constante, et ρ=1,2 kg/m³ la densité de l'air dans les conditions normales de température et de pression, on a alors^[3] :

${\displaystyle B_{0}={9,81m/s^{2}\times 365W/m^{2} \over 1006J/K/kg\times 1.2kg/m^{3}\times 300K}=0.00988\times 10^{-2}m^{2}s^{-3}}$

On considère une journée où les ascendances plafonnent à ${\displaystyle Z_{m}=2000m}$.

On obtient alors ${\displaystyle w_{\ast }=(2000m\times 0.01m^{2}s^{-3})^{1 \over 3}=2.7m/s}$

Cette valeur correspond à la vitesse ascensionnelle d'une ascendance thermique par une bonne journée de vol à voile.

• Énergie potentielle de convection disponible comme estimé de la vitesse convective.

v · m Données et variables météorologiques
Données de mesure	Albédo Anomalie de température Eau précipitable Contenu en eau liquide Foudre Isotherme zéro degré (Niveau de congélation) Nébulosité Point de rosée Point de givrage Précipitations Pression atmosphérique / selon l'altitude Réflectivité radar (en dBZ) Température de surface de la mer du thermomètre mouillé Vent Visibilité Profondeur optique Portée visuelle de piste
Variables	EIC EPCD Dépression du point de rosée Fréquence de Brunt-Väisälä Gradient thermique adiabatique Hélicité Humidité absolue absolue de saturation foliaire relative Instabilité latente Instabilité potentielle Longueur de Monin-Obukhov Niveau de condensation par ascension par convection Niveau de convection libre Niveau d'équilibre convectif Pression de vapeur saturante de l'eau Rapport de mélange Refroidissement éolien Température équivalente potentielle pseudo-potentielle du thermomètre mouillé Theta-e virtuelle Tourbillon Vitesse convective Vitesse de frottement
Concepts	Convection atmosphérique Hygrométrie Évapotranspiration Effet Bergeron Trace
Indices	Cote air santé Degré jour de croissance Degré jour unifié Indice WBGT Indice de George (K) Indice d'assèchement Indice humidex Indice de chaleur (Heat Index) Indice d'aridité Refroidissement éolien Indice forêt météo Indice de Haines Indice UV Indice de soulèvement Indice de stabilité de Showalter Indice universel du climat thermique PdP Quotient photothermique
Diagrammes	Carte météorologique Diagramme climatique Diagramme de Stüve Émagramme Hodographe Hyétogramme Météorogramme/Météogramme Rose des vents Skew-T ou Émagramme à 45 degrés Téphigramme
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