Distribution des gouttes de pluie 1172688 16165371 2007-04-23T10:47:16Z Bob08 14737 typo La '''distribution des gouttes de pluie''' ou '''[[granulométrie]] de la pluie''' est la répartition du nombre de gouttes de pluie selon leur diamètre (D). En effet, trois processus contribuent à la formation des gouttes : la [[condensation]] de vapeur d'eau sur une goutte, l'[[accrétion]] de petites gouttes sur de plus grosses et les [[collision]]s entre gouttes de taille similaire. Selon le temps passé dans le nuage, le mouvement vertical dans celui-ci et la température ambiante, on aura donc des gouttes qui auront une histoire très variée et une distribution de diamètres qui va de quelques dizaines de [[micromètre]]s à quelques [[mètre|millimètre]]s. ==Définition== [[Image:DSD Marshall-Palmer.png|thumb|right|300px|Distribution théorique M-P]] [[Image:DSD.PNG|thumb|right|300 px|Exemple de granulométrie de pluie convective en Floride avec différents taux de précipitations: [[échelle logarithmique]] du Nombre (N) versus échelle linéaire du diamètres (D)<ref>{{en}} [http://www.aoml.noaa.gov/hrd/FlBay/florida_bay_99.html Paul T. Willis, Frank Marks et John Gottschalck : ''Rain Drop Size Distributions and Radar Rain Measurements in South Florida'' ([[2006]])]</ref> ]] En général, on représente cette distribution comme une [[fonction gamma]] tronquée, entre un diamètre nul et un diamètre maximum puisque les gouttes ne peuvent grossir indéfiniment : Distribution générale = <math>N(D) = \int_{0}^{Dmax} N_0 D^\mu e^{-\Lambda D} dD </math> :Où <math>\begin{cases}N_0\ et\ \Lambda\ sont\ des\ constantes\ \end{cases} </math> L'étude la plus connue sur le sujet est celle de Marshall et Palmer faite à l'[[Université McGill]] de [[Montréal]]. Ils ont trouvé une distribution des gouttes dans la pluie [[stratiforme]] dont le <math>\mu = 0</math>, ce qui revient à une distribution exponentielle : Distribution Marshall-Palmer = <math>N(D)_{MP} = \int_{0}^{Dmax} N_0 e^{-\Lambda D} dD </math> :Où <math> \begin{cases} N_0 = 8000 m^{-3}mm^{-1}\\ \Lambda = 4,1 R^{-0,21}mm^{-1}\\ R\ \acute{e}tant\ le\ taux\ de\ pr\acute{e}cipitations \\ \quad dans\ la\ pluie\ stratiforme \end{cases}</math> Comme les différentes précipitations ([[pluie]], [[neige]], [[grésil]], etc.) et les différents types de [[nuage]]s qui les produisent varient dans le temps et l'espace, les [[coefficient]]s de la fonction de distribution des gouttes vont varier avec chaque situation. La relation de Marshall-Palmer est encore celle la plus citée mais il faut se rappeler qu'elle est une moyenne de nombreux événements de pluie stratiforme dans les latitudes moyennes. La figure du haut montre une distribution théorique de Marshall-Palmer alors que celle du bas est une distribution des diamètres de gouttes lors d'événements [[convection|convectif]]s en Floride ayant différents taux de précipitation. On voit que les distributions réelles sont un peu plus complexes bien qu'elles aient quand même l'allure générale que celle théorique. De nombreuses autres formes de fonctions de distribution se retrouvent donc dans la littérature météorologique pour ajuster plus précisément la granulométrie à des événements particuliers. ==Mesure== Les premières mesures de cette distribution ont été faites de façon assez rudimentaire par Palmer, l'étudiant de Marshall, en exposant un carton recouvert de farine à la pluie durant une courte période. La marque laissée par chaque goutte étant proportionnelle à son diamètre, il put déterminer la distribution en comptant le nombre de marques correspondant à chaque grosseur de goutte. Ceci se passait immédiatement après la [[Seconde Guerre mondiale]]. Différents appareils ont été développés pour obtenir cette distribution de façon plus exacte : * [[Disdromètre]] * [[Profileur de vents]] modifié ==Notes== <references /> ==Bibliographie== * M K Yau et R R ROGERS, ''Short Course in Cloud Physics, Third Edition'', publié par Butterworth-Heinemann, {{1er janvier}} [[1989]], 304 pages. EAN 9780750632157 ISBN 0750632151 ==Voir aussi== ===Articles connexes=== * [[Pluie]] * [[Neige]] * [[Radar météorologique]] ===Liens externes=== * [http://www2.univ-reunion.fr/~baray/26f.html Étude comparative des distributions de gouttes par le laboratoire de météorologie physique (LaMP), université de [[Clermont-Ferrand]], [[France]]] * {{en}} [http://research.umbc.edu/~tokay/summerstudent2000.pdf Papier sur la distribution des gouttes par John Dickens de l'[[université de Caroline du Nord]] {{pdf}}] * [http://aei2004.dt.insu.cnrs.fr/contributions/resumeslongs/salles_ohm_cv_rlong.pdf ''Un disdromètre optique pour la granulométrie de la pluie au sol'' par Christian Salles et al. {{pdf}}] * {{en}} [http://www.aoml.noaa.gov/hrd/FlBay/florida_bay_99.html ''Rain Drop Size Distributions and Radar Rain Measurements in South Florida''] par Paul T. Willis, Frank Marks et John Gottschalck ([[2006]] de [[NOAA]] {{portail météorologie}} [[Catégorie:Théorie météorologique]]