formation de la précipitation
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Formation de la précipitation. Nuage chaud. Surfondu. Nuage froid. Mixte. Glacé. Nuage froid croissance des cristaux. Croissance/ décroissance par diffusion. Condensation solide / sublimation. Croissance par collection. Collection de gouttes surfondues (givrage). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Formation de la précipitationFormation de la précipitation
Nuage chaudNuage chaud
Nuage froidNuage froid
Surfondu
Mixte
Glacé
Nuage froidNuage froidcroissance des cristauxcroissance des cristaux
Croissance/ décroissance par diffusion
Croissance par collection
Condensation solide / sublimation
Collection de gouttes surfondues (givrage)Agrégation de particules solides
( )se T( )sie T
T
Effet de BergeronEffet de Bergeron
) (( )ss iee T T
Régions tempérées
Nuage froid mixteNuage froid mixtecroissance par diffusioncroissance par diffusion
n(r)
r
4 ( )v vsdm CDdt
Nuage froid mixteNuage froid mixtecroissance par diffusioncroissance par diffusion
La croissance par diffusion, en régime permanent, est atteinte quand il s ’établit un équilibre entre la chaleur dégagée due à la condensationsolide et la chaleur diffusée vers l ’environnement.
4 ( )s sdml CK T Tdt
2
2
4 1
( )
i
v s
si v
C SdmR T ldt
e T D KR T
4 ( )v vsdm CDdt
Où C est fonction de la forme du cristal
Nuage froid mixte : Nuage froid mixte : valeurs de Cvaleurs de C
prisme
prisme
plaquette
neige roulée
2 2
2 2
ln
a bCa a b
b
2 2
2
2arcsin 1
a bCba
a
b
ab
D=2r2rC
C r
Nuage froid mixteNuage froid mixtecroissance par diffusioncroissance par diffusion
Normalisant le taux de croissance nous obtenons une fonction indépendante de la forme que nous donne la fonction de croissanceen fonction de la température et de la pression.
11
4 ,iSdm
C dt f T p
On peut voir que la température à laquelle le taux de croissance est maximum dépend de la pression.
(from KCY)
plaquette
dendrite
Formes des cristauxFormes des cristaux
colonne
Lat. Princ. Lateral Principal
Croissancedes coins
Lateralcroissance
http://www.lpsi.barc.usda.gov/emusnow/
Formes et modes de croissanceFormes et modes de croissance
Nuage froid mixteNuage froid mixtecroissance par collectioncroissance par collection
Le traitement de la croissance des cristaux par collectionest assez similaire à celui des goutte liquides.
Interaction entre lesparticules de glace etles autres particules du nuage
Agrégation : collection d ’un petit cristal par un plus grand (flocons de neige)
congélation : collection d ’un petit cristal par une goutte d ’eau plus grand
givrage : collection de petites gouttes par un cristal plus grand (neige roulé)
Vitesse terminale des cristauxVitesse terminale des cristaux
Nakaya et Terada,1953
nu kD
0.31nD est le diamètre
Types de cristaux de neige k(cm0.69 s-1)
Colonnes prismatiques 234
Dendrites givrées 221
Dendrites ( T + 0 ° C ) 203
Dendrites ( T < 0 °C ) 160
Équation de croissance Équation de croissance
2l
dm Ew r u Rdt
Équation de croissance d ’un cristal de glace parcollection de gouttelettes d ’eau surfondue dans un nuage de contenu en eau liquide, wl :
Certains grêlons sont constitués de lobes très prononcés. Le développement de ces lobespeuvent être des régions ayant une forte efficacité de collection des gouttelettes.