Température virtuelle

La température virtuelle T v {\displaystyle T_{v}} est la température de l'air sec ayant la même masse volumique et la même pression que l'air humide.

Définition

L'air atmosphérique est de l'air humide : il est composé d'air sec ainsi que de vapeur d'eau. Si on prend un volume d'air humide qui est à une température T {\displaystyle T} et à une pression P {\displaystyle P} , plus l'air de ce volume est humide, plus la différence entre T {\displaystyle T} et T v {\displaystyle T_{v}} est grande. Les deux températures sont liées par la relation :

T v = T + Δ T = T + 0 , 61 q T {\displaystyle \,T_{v}=T+\Delta T=T+0{,}61\,q\,T}

avec :

  • T {\displaystyle T} la température ambiante (en kelvins, K) ;
  • q {\displaystyle q} l'humidité spécifique.

Cette température peut s'exprimer selon la pression partielle e {\displaystyle e} de vapeur d'eau présente dans l'air, de la pression atmosphérique P {\displaystyle P} et du rapport ε {\displaystyle \varepsilon } de la masse molaire de la vapeur d'eau et de celle de l'air sec :

T v = T 1 e P ( 1 ε ) {\displaystyle T_{v}={T \over 1-{e \over P}\left(1-\varepsilon \right)}}

ε {\displaystyle \varepsilon } vaut 0,622 sur Terre. Ce rapport dépendant de la composition de l'atmosphère, il est différent sur une autre planète.

Bibliographie

  • (en) R. R. Rogers et M K Yau, A short course in cloud physics, Oxford Boston, Butterworth-Heinemann, coll. « International series in natural philosophy » (no 113), , 3e éd., 304 p. (ISBN 978-0-7506-3215-7, OCLC 890663276).
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