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Climatologie examen I > Module 3 > Flashcards

Module 3 Flashcards

1
Q

Quels 3 effets peuvent se produire aux rayons du soleil lorsqu’ils traversent l’atmosphère terrestre?

A

Réfléchis
Diffusés
Absorbés

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Q

Que veut-on dire par une grande épaisseur optique?

A

Longue traversée de l’atmosphère terrestre

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3
Q

En quelles conditions est-ce que les rayons du soleil ont le plus l’occasion de subir de multiples changements (déviations/ absorption)?

A

Lorsqu’il y a une grade épaisseur optique et que l’atmosphère est chargée en particules.

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4
Q

Lequel des 2 a un rôle plus déterminant, la transparence de l’air (ct) ou l’épaisseur optique (m)?

A

Transparence de l’air (ct)

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5
Q

Quels sont les principaux changements de parcours du rayonnement solaire sous des conditions nuageuses?

A 
Quantité de rayonnement direct (Q0) qui atteint le sol est plus faible car il est plutôt absorbé par l'atmosphère et réfléchi par les nuages (4% vs 55%).
Rayonnement diffus (q0) plus important car plus grande présence de la vapeur d'eau augmente la diffusion (21% vs 15%).
Apparition de rayonnement réfléchi par les nuages qui est près de la 1/2 (48%).
Rétrodiffusion moins importante car la vapeur d'eau diminue grandement ce type de diffusion par rapport à la diffusion de Mie.
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6
Q

Quelle est la différence entre les réflexions sous un ciel nuageux et un ciel dégagé?

A

Ciel nuageux: Réflexion multiple faite par nuages et sol

Ciel dégagé: Réflexion simple faite par le sol

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7
Q

La température s’abaisse d’environ 1 degré à partir de quelle gradation?

A

100 mètres d’altitude

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8
Q

L’air en altitude est-elle plus ou moins sec et plus ou moins pollué?

A 
Plus sec (sources d'humidité sont plus rares)
Moins pollué (plus éloigné  des sources de pollution)
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9
Q

Le fait que l’air en altitude soit plus sec et moins pollué a-t-il pour effet d’augmenter ou de diminuer le rayonnement solaire direct (Q0)?

A

Augmenter

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10
Q

Le rayonnement solaire direct augment de 10% à partir de quelle gradation?

A

1000 mètres d’altitude

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11
Q

Y a-t-il une augmentation ou une diminution du rayonnement infrarouge émis par l’atmosphère (IR) en altitude?

A

Diminution du rayonnement infrarouge (IR) car l’air en altitude contient moins de vapeur d’eau et autres gaz à effet de serre.

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12
Q

Globalement, est-ce le bilan de rayonnement solaire et infrarouge (RN) augmente ou diminue avec l’altitude?

A

Diminue car les gains en rayonnement solaire (Q0) n’arrivent pas à compenser les pertes du rayonnement infrarouge (IR). La diminution s’accélère au-dessus de la limite de la neige.

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13
Q

Quand est-ce que l’intensité du rayonnement solaire direct reçu sur une surface est maximale?

A

Lorsque le rayonnement arrive perpendiculairement à la surface.

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14
Q

Quand est-ce que l’intensité du rayonnement solaire direct reçu sur une surface est minimale?

A

Lorsque le rayonnement arrive parallèlement à la surface.

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15
Q

Une pente exposée au Sud (dans l’hémisphère Nord) est-elle plus avantagée par rapport au rayonnement solaire direct qu’une pente exposée au Nord?

A

Oui

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16
Q

Les versants exposés au Sud présentent habituellement quelles conditions particulières par rapport aux versants exposés au Nord?

A

Plus sèches car l’évaporation y sera plus importante.

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17
Q

Qu’est-ce que l’adret?

A

Versant d’une montagne exposé au Sud.

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18
Q

Qu’est-ce que l’ubac?

A

Versant d’une montagne exposé au Nord.

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19
Q

Sous quelles conditions est-ce que le contraste thermique entre les versants de l’adret et de l’ubac sera encore plus important?

A 
Ciel dégagé (Q0 plus important)
Hiver (Soleil plus bas sur l'horizon)
Hautes latitudes (Soleil plus bas sur l'horizon)
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20
Q

Quel est l’effet de la végétation sur la température le jour?

A

Aide à garder la fraîcheur au sol en limitant le Q0 reçu à la surface en faisant de l’ombre

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21
Q

Quel est l’effet de la végétation sur la température la nuit?

A

Limite le refroidissement en créant un barrière physique à la perte de chaleur par rayonnement infrarouge (IR)

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22
Q

L’évaporation augmente ou diminue en présence d’un plus grand couvert végétal?

A

Augmente

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23
Q

Dans les régions polaires est-ce que le rayonnement solaire absorbé par le sol (RStotal) est élevé ou faible et pourquoi?

A

Faible car l’albédo (neige au sol) est très élevé.

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24
Q

Sur une base annuelle dans les régions polaires, est-ce que le bilan total de rayonnement solaire et infrarouge est positif ou négatif?

A

Légèrement négatif (surtout causé l’hiver)

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25
Q

Dans les régions polaires, qu’arrive-t-il au rayonnement diffus l’été?

A

Il augmente car la nébulosité devient plus importante avec la fonte de la glace ou de la neige.

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26
Q

Le rayonnement solaire absorbé par le sol (RStotal) dans les régions de latitudes élevées est-il plus ou moins élevé que dans les régions polaires?

A

Plus élevé (2X plus élevé car l’albédo du sol est inférieur)

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27
Q

Le bilan RN est-il plus ou moins élevé au-dessus des océans dans les régions de latitudes élevées?

A

Plus élevé (albédo plus faible)

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28
Q

Pourquoi le bilan RN varie-t-il autant dans les régions de latitudes élevées?

A

À cause des différences saisonnières

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29
Q

Le rayonnement solaire absorbé par le sol (RStotal) dans les régions de latitudes moyennes est-il plus ou moins élevé que dans les régions de latitudes élevées?

A

Plus élevé (2X plus élevé car le rayonnement solaire au sommet de l’atmosphère augmente et l’albédo des nuages et de la surface diminuent)

30
Q

Pourquoi est-ce que le bilan total de rayonnement solaire et infrarouge (RN) à la surface est-il relativement le même tout au long de l’année dans des régions tropicales?

A

Hauteur du soleil varie peu

31
Q

Pourquoi est-ce que les déserts et les steppes situées dans des régions tropicales ont-elles davantage de pertes de bilan RN?

A

Elles ont un albédo élevé et leur atmosphère est sèche.

32
Q

Les bilans RN des déserts de régions tropicales sont plus ou moins élevées que les régions où soufflent les alizées?

A

Moins élevées (75 W/m2 vs 130 W/m2)

33
Q

Pourquoi le rayonnemet solaire reçu au sol (G0) est-il plus faible pour les régions équatoriales?

A

Nébulosité est plus importante qu’aux tropiques.

34
Q

Pourquoi le déficit infrarouge est-il plus faible pour les régions équatoriales?

A

Les épais nuages émettent peu d’infrarouge.

35
Q

Existe-il une différence notable pour les valeurs de RN entre les surfaces continentales et les surfaces océaniques?

A

Oui
Continental: 100 W/m^2
Océanique: 160 W/m^2

36
Q

Quel instrument permet la mesure des rayonnements solaires?

A

Radiomètre

37
Q

Quel instrument permet la mesure du rayonnement solaire direct?

A

Pyrhéliomètre

38
Q

Comment fonctionne le pyrhéliomètre?

A

Présence de surfaces réceptrices qui sont orientées de manière à recevoir les rayons du soleil dans un angle normal.

39
Q

Quelles sont les capacités du pyrhéliomètre?

A

Mesurer précisément le rayonnement direct se situant entre 0,2 et 3 micromètre de la lumière visible et les UVA et UVB.

40
Q

Quel instrument permet la mesure du rayonnement global?

A

Pyranomètre

41
Q

Comment fonctionne le pyranomètre et quelles sont ses exigences?

A

Capte l’ensemble de flux thermique (direct et diffus) sur une surface horizontale. Exigeun site qui ne projette aucune ombre, n’a pas de murs blancs réfléchisseurs et l’appareil doit être inspecté quotidiennement pour éviter tout dépôt de particules à sa surface.

42
Q

Quelles sont les capacités du pyranomètre?

A

Il détermine la puissance du rayonnement solaire total en W/m^2 dans un spectre lumineux de 0,3 à 2,5 micromètres.

43
Q

Quel instrument permet la mesure du rayonnement diffus (q0), soit par l’atmosphère et le sol?

A

Pyranomètre

44
Q

Comment modifie-t-on le pyranomètre pour qu’il mesure uniquement le rayonnement diffus?

A

Ajout d’un écran qui bloque le rayonnement direct puis les rayons pénètrent dans une coupelle de verre et l’instrument indique la puissance émise par le rayonnement diffus.

45
Q

Qu’est-ce que l’albédo?

A

Fraction de l’énergie solaire incidente qui est réfléchie dans l’atmosphère.

46
Q

Quel instrument permet la mesure de l’albédo?

A

2 pyranomètres

47
Q

Comment modifie-t-on les 2 pyranomètres pour qu’ils mesurent uniquement l’albédo?

A

Un orienté vers le haut pour mesurer le rayonnement global et l’autre vers le bas pour mesurer le rayonnement global réfléchi sur le sol. En divisant le 2e résultat par 1er on obtient l’albédo.

48
Q

Quel instrument permet la mesure du rayonnement des grandes longueurs d’ondes?

A

Pyrradiomètre (3 à 100 micromètres)

49
Q

Comment fonctionne le pyrradiomètre?

A

Mesure le rayonnement total, soit les longues et les courtes et le flux radiatif ascendant et descendant. Le pyrradiomètre différentiel mesure la différence entre ces 2 flux, ce qui est le bilan de rayonnement.

50
Q

Quel instrument permet la mesure de la durée de l’insolation et fraction d’ensoleillement?

A

Héliographe

51
Q

Qu’est-ce que la période d’insolation?

A

Période pendant laquelle le rayonnement solaire est suffisamment intense pour produire des ombres nettes

52
Q

Comment fonctionne l’héliographe?

A

Sphère de verre qui focalise la lumière du soleil. Autrefois mesuré par le brulement d’une feuille mais maintenant se fait de façon numérique.

53
Q

Nommez les 5 phénomènes optiques.

A 
Réflexion
Diffusion
Réfraction
Dispersion
Diffraction
54
Q

Qu’est-ce que la réflexion?

A

Se produit lorsque les rayons lumineux rebondissent contre un objet et partent dans une direction unique.

55
Q

Qu’est-ce que la diffusion?

A

Se produit lorsque la lumière se retrouve dans un milieu transparent composé de particules en suspension, les rayons lumineux entrent en collision avec chacune des particules et sont alors déviés dans de multiples directions.

56
Q

Qu’est-ce que la réfraction?

A

Phénomène observable lorsque la lumière passe d’un milieu à un autre, ce qui cause un changement de vitesse de l’onde et modifie l’angle de sa trajectoire.

57
Q

Qu’est-ce que la dispersion?

A

La lumière blanche a été décomposée en un spectre de toutes les couleurs et cet étalement coloré peut être créé par l’enchaînement d’une double réfraction des rayons lumineux qui traversent une goutte d’eau ou un cristal de glace en suspension dans l’air.

58
Q

Qu’est-ce que la diffraction?

A

Déviation de la lumière sur les bords d’un obstacle ou de trous de même dimension que la longueur d’onde dans un milieu homogène et isotrope (milieu où les rayons lumineux se propagent tous à la même vitesse peu importe leur direction).

59
Q

Comment arrive-t-on à voir les arc-en-ciels?

A

1) Les rayons lumineux subissent une réfraction dans des gouttes d’eau en suspension.
2) Dans la goutte la lumière est réfléchie contre la paroi pour être réfractée encore en sortant.
3) Passage de l’eau à l’air cause une dispersion en spectre coloré (déviation de 40-42 degrés dépendamment de la couleur qui la compose; ex: rouge a l’angle de réfraction le - important)

60
Q

Quels paramètres déterminent l’intensité d’un arc-en-ciel?

A

1) Angle des rayons incidents sur les gouttelettes/ position du soleil selon le moment de la journée (inférieur à 42 degrés)
2) Grosseur des gouttelettes en suspension (+ petit = arc-en-ciel + pâle)

61
Q

Comment est créé un double arc-en-ciel?

A

Seconde réflexion de la lumière dans les gouttes qui ressort avec un angle de 51 degrés. Crée un arc-en-ciel secondaire plus haut et plus pâle que le premier.

62
Q

Qu’est-ce qu’une couronne?

A

Manifestation lumineuse de forme circulaire autour du soleil ou de la lune lorsqu’ils éclairent à travers une mince couche/trou de nuages en haute altitude (diffraction des rayons du soleil dans les gouttes des nuages, plus elles sont petites, plus les couronnes sot grandes). L’anneau le + rapproché est bleu, puis vert et rouge, etc…

63
Q

Qu’est-ce que l’irisation?

A

Une couronne dont les couleurs sont plus étendues et moins définies. Ne se trouvent pas nécessairement autour du soleil/lune.

64
Q

Qu’est-ce qu’un halo?

A

Phénomène optique de l’apparition d’un cercle de lumière autour d’un puits lumineux (souvent soleil ou lune) quand la lumière est réfléchie et réfractée dans des cristaux de glace.

65
Q

Quelles sont les conditions nécessaires pour voir un halo?

A

Formation nuageuse composée de cirrostratus et cristaux de glace doivent être hexagonaux. La température doit être de moins de -15 degrés celcius.

66
Q

Quels sont les 2 types de halos?

A

Petit halo/ halo de 22 degrés: lumière ressort des cristaux à 22 degrés
Grand halo/ halo de 46 degrés: lumière ressort des cristaux à 46 degrés et est plus loin de la source de lumière et est moins lumineux

67
Q

Qu’est-ce qu’un parhélie?

A

Des points lumineux (faux soleils) apparaissant de chaque côté d’un halo, à l’horizontale par rapport au soleil.

68
Q

Comment se forment les parhélies?

A

Processus de réfraction de la lumière

69
Q

Qu’est-ce qu’un rayon vert?

A

Phénomène de courte durée (1-2 secondes) au coucher du soleil sur un horizon bas et lointain et dans des tons jaunes.

70
Q

Pourquoi le rayon est vert?

A

Le phénomène de réfraction étale verticalement les couleurs du spectre et les courtes longueurs d’onde (bleu) se trouvent le plus haut dans le ciel et vice-versa. Le rouge est la première couleur à disparaître sous l’horizon, l’absorption atmosphérique causée par la vapeur d’eau élimine les teintes jaunes et la diffusion de Rayleigh élimine les teintes de bleus. Ainsi, à un moment précis seul le vert est perceptible et réfracté dans le ciel avant de disparaître lui aussi.

Climatologie examen I (5 decks)

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