Pression atmosphérique

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La pression atmosphérique est la pression de l'air. Tout l'air qui pèse sur une surface d'observation donnée est vu comme s'il constituait une colonne, allant du sol jusqu'à la limite de l'atmosphère. Cette colonne d'air presse tout ce qu'elle rencontre. Cette pression change donc selon qu'on est en haut ou en bas de la colonne, c'est à dire selon l'altitude du lieu où l'observateur se trouve. Elle varie aussi selon la chaleur de l'air.

Article à lire Article à lire : Vent

La pression atmosphérique est un indicateur important en météorologie : on la mesure avec un baromètre.

À l'altitude 0, donc au niveau moyen de la mer, la pression atmosphérique est en moyenne de 1013 hPa (hectopascals), soit un poids d'à peu près un kg pour chaque carré d'un centimètre.
Selon le temps, les météorologues parlent de basses pressions ou de hautes pressions. Cette donnée ajoutée à d'autres (vent, humidité de l'air...) sert à prévoir le temps.

Sentir la pression atmosphérique[modifier]

La pression de l'air s'exerce dans tous les sens aux corps qui y sont exposés. De plus, la pression interne de notre corps est sensiblement égale à la pression de l'air. Il n'est donc pas possible de sentir le poids de l'air. Mais il est possible de l'expérimenter :

  • Nouer un fil de couture autour du centre d'un objet plat assez rigide comme une règle plate.
  • Percer le centre d'une feuille de papier A4, y passer le fil. À ce stade, on peut dessiner un carré d'un centimètre de côté sur la feuille, pour mieux comprendre le phénomène.
  • En l'air, en tenant le fil serré entre deux doigts, s'exercer (dans l'air) à faire monter la suspension par petits coups brusques.
  • Poser la suspension sur une table ou un sol lisse. Détendre le fil.
  • Toujours en tenant le fil serré entre deux doigts, lever d'un coup sec.
  • Recommencer, en serrant le fil encore plus fort, mais toujours entre deux doigts…

Explication : Le A4, approximativement de 21 cm sur 30cm, est composé de 21x30=630 de ces carrés d'un centimètre. Une colonne d'air de 1Kg pèse sur chacun d'eux, donc au total 630Kg, soit à peine un peu moins que le poids d'une petite voiture comme la Twingo. Tenue en suspension dans l'air, la pression s'exerce des deux côtés de la feuille. Mais une fois la feuille posée, la pression de l'air ne peut plus s'exercer correctement en dessous ; la pression n'est plus égale, elle s'exerce seulement au-dessus, d'où la résistance1. On en déduit que l'air a un poids et qu'une fois l'objet soulevé, la pression de l'air s'exerce bien dans tous les sens.

Cause de la pression[modifier]

À 4000 mètres d'altitude comme ici, la pression atmosphérique est d'un tiers plus faible qu'en bas.
Article à lire Article à lire : Air

Météorologie[modifier]

Article à lire Article à lire : Météorologie

La pression atmosphérique change légèrement selon le temps qu'il fait. Elle est un peu plus basse lorsque le temps est couvert ou pluvieux, (dépression) et un peu plus haute lorsqu'il fait beau (haute pression, ou anticyclone). Comme le changement de pression peut se faire légèrement avant le changement de temps, il est intéressant de mesurer ces changements.

On mesure la pression atmosphérique avec un baromètre. En reliant les points de la Terre qui ont la même pression, on peut faire des cartes isobares. Ces cartes sont utilisées par les météorologues]] pour servir à prédire le temps qu'il fera.Lorsqu'on est au centre d'un anticyclone(zone de forte pression) par exemple, il y a de fortes chances qu'il ne pleuve pas.

Le vent est causé par un déplacement de l'air d'une zone à haute pression, vers une zone à basse pression. Là encore, les cartes isobares sont utiles pour savoir s'il y aura du vent ou pas, quelle sera sa force et sa direction. Ces prévisions sont très utiles pour les marins, par exemple.

Basse pression[modifier]

Quand l'air est plus chaud, donc plus léger, la pression atmosphérique est faible. Dans les zones concernées, l'air monte et en se refroidissant forme des nuages. C'est le phénomène de dépression qui annonce un temps couvert ou la pluie.

Haute pression[modifier]

Quand la pression atmosphérique est haute, c'est l'inverse. C'est le phénomène de l'anticyclone qui annonce un temps dégagé. Il faut savoir aussi que le Pascal joue aussi la dessus

Altitude[modifier]

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Le pression est plus faible lorsqu'on monte en altitude, du fait que la quantité d'air qui reste au-dessus est moins importante. Cela a été démontré par Blaise Pascal grâce à une expérience qu'il a réalisé le 19 septembre 1648. L'expérience consistait à comparer la mesure de deux baromètres à colonne de mercure au même moment, l'un à Clermont-Ferrand et l'autre en haut de la montagne la plus proche, le Puy de Dôme. Plusieurs savants contrôlent l'opération, et en effet, le niveau du baromètre, donc la pression mesurée, est moins élevée en haut de la montagne qu'à Clermont-Ferrand.

Un phénomène de l'air comme de tous les gaz est que sa température augmente quand on le comprime, et elle diminue si on le détend. Lorsque l'air monte dans l'atmosphère ou le long d'une montagne, sa pression baisse et donc il se refroidit. C'est la principale cause du fait que le climat soit plus froid en montagne.

Voici quelques valeurs de pression et de température en fonction de l'altitude2 :

altitude - pression - température


 altitude (m)
 pression (Pa)
 température (°C)
 0  101 300  15
 500  95 500  11,8
 1000  90 000  8,5
 1500  84 500  5,3
 2000  79 400  2
 3000  70 000  -4,5
 4000  61 700  -11
 6000  47 100  -24
 10 000  26 500  -50

Ce tableau indique, par exemple, qu'à 1000 mètres d'altitude, donc en moyenne montagne, la température de l'air est plus basse de 6,5 degrés, et la pression plus basse d'environ 10 % par rapport à celle au niveau de la mer. La proportion de différents gaz reste la même. Ça signifie qu'il y moins d'oxygène en altitude. C'est la raison pour laquelle les alpinistes utilisent des bouteilles d'air comprimé pour pouvoir gravir des montagnes très hautes, comme l'Everest.

Le savais-tu.png
Le savais-tu ?
Pourquoi la pression diminue-t-elle avec l'altitude ?
À cause de la gravité, les molécules qui constituent les gaz sont, elles aussi, attirées par le centre de la Terre. Plus un objet s'éloigne du centre de la Terre (et donc de la surface de celle-ci), moins la colonne d'air qu'il y a au-dessus sera haute, donc "lourde" : il y aura moins de molécules au-dessus de l'objet, donc elles "appuieront" moins sur cet objet.

Autres planètes[modifier]

Sur une autre planète, la pression de l'atmosphère pourra être beaucoup plus grande ou beaucoup plus faible que notre pression atmosphérique terrestre.

Notes et voir aussi[modifier]

  1. À l'inverse de l'effet d'une ventouse qui résisterait pour une traction faible, mais céderait à une traction forte
  2. 'Atmosphère normalisée - Atmosphère type OACI', Wikipédia, l'encyclopédie libre, 12 mars 2013, <http://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Atmosph%C3%A8re_normalis%C3%A9e&oldid=89795930#Atmosph.C3.A8re_type_OACI> [Page consultée le 14 septembre 2013].


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