La pression atmosphérique : définition, variations et mesure

La pression atmosphérique : définition et variations

La pression atmosphérique est la force exercée par l'air par unité de surface sur tous les corps qui y sont immergés. Elle est la somme de la pression de l'air sec et de la pression de la vapeur d'eau qu'il contient ; elle varie d'un point à un autre dans l'air et au fil du temps.

Variation de la pression

La pression atmosphérique varie avec la température, l'altitude et l'humidité.

Si la température (T) augmente, l'air se dilate et la pression entre les molécules d'air diminue. Si la température baisse, il se produit une contraction de l'air et donc une augmentation de la pression.

La pression varie également avec l'altitude. Les couches inférieures de l'atmosphère sont plus denses et supportent le poids des couches supérieures ; ainsi, la pression est plus élevée au niveau du sol et diminue avec l'altitude.

Répartition géographique de la pression

On l'étudie par le biais de :

• Isobares : ce sont les lignes reliant les points d'égale pression barométrique.
• Isallobares : ce sont des lignes reliant les points de variation égale des trompes.
• Les trompes isanomales : ce sont des lignes reliant les points d'anomalie barométrique égale, c'est-à-dire la différence entre la pression actuelle et la pression normale.
• Gradient de pression : un vecteur perpendiculaire aux isobares, dirigé vers les basses pressions.

Systèmes de pression

En traçant les isobares sur une carte météorologique, on peut identifier :

• Centres de haute pression ou anticyclones : une zone dans laquelle les isobares sont fermées autour d'une haute pression.
• Centres de basse pression, cyclones, tempêtes ou dépressions : ils se forment lorsque les isobares sont fermées autour d'une basse pression.
• Dorsale ou coin de haute pression : formés lorsque les isobares sont proches et ne sont pas ouvertes, en forme de U ou de V ; la pression augmente vers l'intérieur par rapport aux régions adjacentes.
• Thalwegs ou auges : les isobares sont courbées à une extrémité, avec une diminution de la pression vers l'intérieur.

Instruments de mesure de la pression

On utilise le baromètre pour mesurer la pression atmosphérique.

Baromètres à mercure

• Cuvette mobile (type Fortin) : il a la capacité d'augmenter ou de baisser le niveau par une vis sans mercure. Il possède un thermomètre pour connaître la température de l'instrument.
• Cuvette fixe (type Kew) : le dépôt de mercure de l'ivoire n'a pas d'index ou de vis de réglage pour ajuster le niveau du mercure. À la place, il existe une relation entre les sections internes de la cuvette et du tube barométrique, ce qui permet une lecture directe de la pression.

Baromètres anéroïdes

• Altimètre de pression : il possède une échelle d'altitude au lieu de la pression (ou les deux) afin de déterminer la hauteur relative. Dans des conditions normales, la pression diminue avec l'altitude dans la basse atmosphère à une vitesse de 10 mb pour 100 m ; comme elle varie dans d'autres conditions, des corrections sont nécessaires.
• Barographe : il se compose d'une capsule métallique à l'intérieur de laquelle le vide a été fait, dont les parois sont sensibles aux changements de pression atmosphérique. Le métal utilisé est un alliage de béryllium et de cuivre ; les déformations subies sont transmises par un système de leviers à une barre dont l'extrémité est un stylet, qui inscrit les variations de pression sur un tambour tournant par un mécanisme d'horlogerie.