ENM meteorologie generale 2005 ci itm concours interne itm

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CONCOURS INTERNE 2005 D’ELEVE-INGENIEUR DES TRAVAUX DE LA METEOROLOGIE -=-=-=-=-=-=-=- EPREUVE FACULTATIVE A OPTION : OPTION METEOROLOGIE GENERALE ____________Durée:3heures Coefficient:2(pourlespointsaudessusde10/20)______________La clarté des explications et le soin apporté à la présentation seront pris en compte dans la notation des copies Les différentes sont à traiter et indépendantes. Pièces jointes : émagrammes ______________I 1]Etablirlarelationd’évolutiondelatempérature.Montrerquetoutevariationdetempératuredansletempsputsedécomposerenlasommededeuxtermes:untermecorrespondantàunetransformationadiabatiqueetunautreliéauxéchangesdechaleur.Onpréciseraleshypothèsesdedépart.Onénumèreralesdifférentsprocessusd’échangesthermiquesdansl’atmosphèreetleurimportancerelative. 2]Déduiredelaprécédenterelationl’expressiondelatempératureTfonctiondelapressionP,soitT(P),correspondantàunetransformationadiabatique.Aqueltypedeprocessuscorrespondcetterelation?3]Définiretindiquerlaformulationdelatempératurepotentielleθ.Préciserl’intérêtmétéorologiquedeceparamètreendonnantdesexemplesd’applications?II 1]Complétercetableauens'aidantd'undiagrammeàaxeoblique:PhPa 1020 980 920 820 620 520 t°C 10 13 7 2 25t °C 7 11 21 35d 20,5 25 35 ...
Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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CONCOURS INTERNE 2005 D’ELEVE-INGENIEUR DES TRAVAUX DE LA METEOROLOGIE -=-=-=-=-=-=-=-EPREUVE FACULTATIVE A OPTION : OPTION METEOROLOGIE GENERALE ____________ Durée: 3 heuresCoefficient: 2 (pour les points au-dessus de 10/20) ______________ La clarté des explications et le soin apporté à la présentation seront pris en compte dans la notation des copies Les différentessont à traiter et indépendantes. Pièces jointes : émagrammes ______________ I 1]Etablir la relation d’évolution de la température. Montrer que toute variation de température dans le temps put se décomposer en la somme de deux termes: un terme correspondant à une transformation adiabatique et un autre lié aux échanges de chaleur. On précisera les hypothèses de départ. On énumèrera les différents processus d’échanges thermiques dans l’atmosphère et leur importance relative. 2]Déduire de la précédente relation l’expression de la température T fonction de la pression P, soit T(P), correspondant à une transformation adiabatique. A quel type de processus correspond cette relation ? 3]Définir et indiquer la formulation de la température potentielle θ. Préciser l’ intérêt météorologique de ce paramètre en donnant des exemples d’applications ? II 1]Compléter ce tableau en s'aidant d'un diagramme à axe oblique: P hPa1020 980920 820620 520 t °C10 137 -2-25 t °C7 11-21 -35 d θ20,5 2535 50 °C θ15' °C w t °C8 v U %41 t' °C-4 -21 w T.S.V.P.
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a.t t+b La tension de vapeur saturante peut être déduite de la formule de Tétens :e(t)=6,107.10Avec t en °C, een hPa et :a = 7,5b = 237,3°C w 2] Représentersur le diagramme la courbe d'état, la courbe d'état virtuelle et la courbe bleue du sondage correspondant à ces données. 3]Evaluer les critères de stabilité de chaque couche élémentaire, ainsi que la nébulosité associée à un tel sondage si la température au sol augmente de 15°C. 4]Calculer l'épaisseur de la couche comprise entre 700 et 500 hPa. Evaluer graphiquement celle de la couche comprise entre 1000 et 850 hPa. Comparer avec celle obtenue en considérant que l'air de cette couche est sec. III On considère un radiosondage effectué à 45° de latitude nord. Les mesures effectuées indiquent un vent de secteur ouest et de 10 Kt à 1000 hPa ,et de secteur sud et de 17 Kt à 700 hPa. La température est de 10°C à 1000 hPa et de –2 °C à 700 hPa. 1]Evaluer les pentes des surfaces isobares à ces deux niveaux. 2]Estimer le vent thermique de la couche ainsi définie. 3]En déduire l'écartement des lignes d'égale épaisseur de la couche comprise entre 1000 et 700 hPa sachant qu’elles sont cotées de 40 en 40 m. 4]On suppose que le gradient isobare de température est le même à 1000 hPa et à 700 hPa que celui de la température moyenne de la couche [1000, 700 hPa]. a]Estimer l'advection horizontale de température à 1000 hPa. -1 -1 On donne la constante spécifique de l’air sec :Ra= 287 J.kg.K b]Montrer que l’advection horizontale à 700 hPa est la même qu’à 1000 hPa. 5]On considère que le gradient vertical de température au sol est égal au gradient moyen sur la couche [1000, 700 hPa] et on néglige les échanges calorifiques. a]En déduire la vitesse verticale généralisée en coordonnée pression pour que l'évolution locale de la température sur le lieu du radiosondage soit de -1 K en 3 heures. -1 -1 On donne la capacité calorifique à pression constante de l’air sec :cpa= 1004 J.kg.K b]On considère que la vitesse verticale est deux fois plus importante à la verticale du lieu au niveau 800 hPa. Quelle est la divergence horizontale moyenne de la couche [1000, 800 hPa] ? 6]On considère que le vent à 1000 hPa à 400 km à l’ouest du point de radiosondage est de secteur sud et de 5Kt. Evaluer les tourbillons relatif et absolu sur la zone. 7]On donne l’équation réduite de l’évolution du tourbillon absolu ςa: a = −f divV)0 Ph dt Où f0est le paramètre de Coriolis. Le tourbillon absolu diminue de 10% de sa valeur 400 km au sud du point de radiosondage. Déterminer l’évolution locale de ςaen 3heures de temps. Quelle est l’interprétation météorologique d’une telle évolution ? __________________________________________________________________________  2
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