Quelques appareils pour l'étude de la structure physique des brouillards et des nuages

Résumé L'auteur décrit un appareil permettant de déterminer le contenu en eau liquide des brouillards et des nuages, dont il discute le principe thermodynamique. En plus, on décrit un tunnel placé au Monte Cimone (2164 m) qui, par sa tourelle tournante, permet d'observer et de mesurer la structure physique des nuages sous les conditions de la circulation naturelle. Enfin, on montre la construction d'une chambre à expansion qui permet d'étudier en laboratoire les différentes phases de développement des gouttelettes sous les conditions d'une expansion qui se produit d'une manière aussi lente qu'elle est observée dans la nature.

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Summary The author describes an apparatus for the determination of the content of liquid water in fogs and clouds and discusses its thermodynamic principle. Further, a wind channel placed on Mount Cimone (2164 m) is described which, owing to a revolving turret, allows to observe and measure the physical structure of the clouds under the natural conditions of the circulation. Finally, the construction of an expansion chamber is shown, which can be used for investigating in the laboratory the different phases in the formation of droplets, this under conditions happening as slowly as in nature.

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Zusammenfassung Es wird eine Apparatur zur Bestimmung des Gehaltes von Nebeln und Wolken an flüssigem Wasser beschrieben und ihr thermodynamisches Prinzip erläutert. Sodann wird ein Windkanal beschrieben, der auf dem Monte Cimone (2164 m) aufgestellt ist und dank seinem Drehturm gestattet, die physikalische Struktur der Wolken unter den Bedingungen der natürlichen Strömung zu beobachten und zu messen. Schließlich wird die Konstruktion einer Expansionskammer entwickelt, mit der die verschiedenen Phasen der Tröpfchenentwicklung im Laboratorium untersucht werden können, und zwar unter den Bedingungen einer Expansion, die so langsam verläuft wie in der Natur.

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Avec 5 figures.     

Échanges biosphère-atmosphère d'azote et de soufre en zone intertropicale: Transferts entre les écosystèmes forêt et savane en Afrique de l'ouest

The biosphere-atmosphere exchanges of sulphur and nitrogen compounds are studied in the two main ecosystems of west Africa: the tropical forests and savannahs. The forested zones appear as important natural sources of gaseous compounds of these two elements, mainly H₂S, NO, NH₃. The emissions are due to the decomposition of organic matter and biological transformation in soils. The study of dry and wet depositions of gaseous and particulate compounds of the two elements shows that in this ecosystem the budget of the exchange with the atmosphere is in equilibrium. In the savannahs, the sources of sulphur and nitrogen compounds are essentially the bush fires which lead to a loss of these compounds for the ecosystem. This loss is counterbalanced, in totality for sulphur, in part for nitrogen, by the contributions of particulate matters created over the forested zones and carried over the savannahs by advection of air masses.     

La forme rotationnelle des équations de la dynamique atmosphérique et les invariants du mouvement de l'air

Résumé Après avoir rappelé quelques notions de calcul tensoriel et les équations de la dynamique atmosphérique en coordonnées généralisées, l'auteur établit l'équation fondamentale de la rotationnelle absolue de l'air. Diverses formes de cette équation sont mentionnées. La première de ces formes est celle d'un bilan qui permet de définir le transport et le taux de production de la rotationnelle absolue de l'air. De la forme particulière de ce transport, il résulte que ce bilan se réduit à un bilan dans un espace à deux dimensions. Deux exemples illustrent les formules générales, le premier, en coordonnées sphériques (, ,r), le second, en coordonnées (, , ) où est un scalaire quelconque (pression atmosphérique, température potentielle, ...). Une autre forme de l'équation fondamentale est celle qui donne le taux d'accroissement individuel d'une composante de la rotationnelle absolue. Cette forme conduit à l'équation d'Ertel. En terminant, l'auteur généralise l'invariant d'Ertel-Rossby.

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Summary Having recalled some results of the tensor analysis and the equations of atmospheric motion in general coordinates, the writer establishes the fundamental equation of the absolute vorticity. Different forms of this equation are mentioned. One of these is the equation of balance from which it is possible to deduce the definition of transport and production of vorticity. It is shown that the equation of balance of the absolute vorticity may be reduced to an equation of balance in two-dimensional space. Two examples illustrate the general equations and formulas: the first example, in spherical coordinates (, ,r), the second one in the coordinates (, , ) where is an arbitrary single-valued scalar quantity (pressure, potentiel temperature, ...). Another form of the absolute vorticity equation expresses the individual change of an arbitrary component of the absolute vorticity. This form leads toErtel's equation. Finally, the writer generalizes theErtel-Rossby invariant.

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Zusammenfassung Nach einer Rekapitulation einiger Resultate der Tensorrechnung und der atmosphärischen Bewegungsgleichungen in generalisierten Koordinaten wird die absolute Wirbelgleichung aufgestellt und es werden verschiedene Formen dieser Gleichung erwähnt. Eine derselben ist die Bilanzformel, aus der die Definition des Wirbeltransports und der Anteil der Wirbelbildung abgeleitet werden können. Es wird gezeigt, daß die Bilanzgleichung des absoluten Wirbels auf eine Bilanzgleichung im zweidimensionalen Raum reduziert werden kann. Die allgemeinen Formeln werden durch zwei Beispiele erläutert: das erste in Kugelkoordinaten (, ,r), das zweite in den Koordinaten (, , ), wo eine beliebige skalare Größe (luftdruck, potentielle Temperatur usw.) darstellt. Eine andere Form der absoluten Wirbelgleichung gibt die individuelle Zunahme einer beliebigen Komponente der absoluten Wirbelstärke wieder; diese Form führt zurErtelschen Gleichung. Zum Schlusse wird dieErtel-Rossbysche Invariante verallgemeinert.

     

Reproductibilité de la méthode de dépouillement des données grêlimétriques utilisées dans “Grossversuch IV”

Résumé

Des données grêlimètriques collectées durant la campagne expérimentale de l'été 1978 du programme Grossversuch ont été dépouillées à nouveau six mois plus tard par des opérateurs différents. La comparaison des valeurs des nombres, dimensions et énergies des grêlons montre que les deux séries ne sont pas statistiquement différentes: en un lieu 80% des différences relatives sont inférieures à 20% et pour deux chutes importantes on a obtenu moins de 1% de différence sur l'évaluation de l'énergie cinétique globale.

On conclut que la méthode d'évaluation de la grêle au moyen de réseaux de grêlimètres est suffisamment reproductible pour répondre aux objectifs du programme “Grossversuch IV” on présente néanmoins des recommandations pour éliminer quelques sources d'erreur d'origine technique.     

Comment on “Storm surge frequency reduction in Venice under climate change” by Troccoli et al.

Troccoli et al. (Climatic Change, published online 14th May, DOI: 10.1007/s10584-011-0093-x), analysed different projections from global climate models in order to assess the frequency of storm surges in Venice during the 21st century under a climate change context. They concluded that the frequency of storm surges would decrease by about 30%, and that this reduction would compensate the expected mean sea level rise. Their final statement was that “the frequency of extreme tides in Venice might largely remain unaltered”. Although we agree in the expected reduction of storm surges, we strongly disagree in their final conclusion. First, because the impact of storm surges not only depends on the number of extreme surge events, but also on their intensity, that was not explicitely addressed. Second, because their estimates of mean sea level change for the 21st century are largely underestimated, as they miss some of the components driving sea level variability. Using state-of-the-art estimates for the thermosteric, mass and tidal contributions we show that the flooding events in Venice are expected to dramatically increase in a climate change scenario.