Diathermance

Définition

La diathermance est la propriété de l'air atmosphérique d'être traversée par les rayons du soleil sans être chauffée par ce dernier. L'air atmosphérique est diathermane; par conséquent, l'air n'est pas chauffé par le soleil, mais par la chaleur des longueurs d'onde réfléchie par le sol, et particulièrement par l'eau à la surface de la Terre. L'eau, au contraire, n'est pas diathermane, et elle est chauffée directement par le soleil. Elle intervient dans les phénomènes météorologiques comme les averses, les arc-en-ciels, etc.

Explications

Les principales études sur la diathermance sont dues à Heinrich Magnus, un chimiste et physicien allemand du 19^ème siècle.

⛔ Ne confondez pas ce terme avec la diathermie, qui est le traitement médical de diverses affections avec l'utilisation de radiations de chaleur (infrarouge diathermique) par des moyens électriques ou électromagnétiques.

🚩 En anglais, le terme diathermancy est utilisé avec le même sens que celui développé ici et diathermane (diathermal) pour les corps transparents à ratios thermiques, c'est-à-dire qui sont autorisés à passer directement à travers les rayons du soleil (spectre visible) sans réchauffer.

Chaleur légère et chaleur sombre

La chaleur claire est appelée spectre visible du soleil, sa longueur d'onde étant directement liée à la capacité plus ou moins grande de transporter la chaleur (c'est pourquoi les couleurs chaudes sont appelées couleurs proches du rouge et froides à celles du soleil, couleurs bleues ou violettes). D'autre part, la chaleur "noire" est celle des rayons infrarouges, qui sont un rayonnement thermique approprié, et elle est connue depuis longtemps sous ce nom, car elle se situe en dehors du spectre visible pour l'oeil humain. Cette raison explique l'émergence de la photographie infrarouge, qui met en valeur les objets en fonction de leur température et non de leur couleur. En photographie infrarouge, les objets à la température la plus élevée (la végétation, par exemple) apparaissent en rouge et les plus froids, en bleu. Cette technique photographique est d'une grande aide dans le domaine des capteurs distants : par exemple, dans de grandes zones de végétation forestière, la couleur rouge est identifiée comme étant des arbres sains et le jaune (température plus basse) comme faisant partie des arbres malades pour une raison quelconque.

Pour clarifier davantage ce concept, il est nécessaire de prendre en compte le fait que l'air n'est pas complètement transparent au rayonnement solaire par rapport au spectre visible car, comme il a été noté, son chauffage dépend de la longueur d'onde plus ou moins grande de ce rayonnement et dans le spectre visible (les rayons de l'arc-en-ciel), la différence entre la couleur rouge et violette est considérable et la couleur rouge réchauffe l'air plus que le bleu ou le violet. Et pour conclure, il faut également tenir compte du fait que tous les rayons infrarouges (ceux qui ne sont pas visibles) n'ont pas la même valeur calorifique puisque, comme on le sait, les rayons infrarouges ont aussi des longueurs d'onde différentes, ceux qui ont un plus grand pouvoir calorifique ont une plus grande longueur d'onde.

Chauffage atmosphérique des eaux océaniques

La chaleur atmosphérique provient des radiations à longues ondes du sol et, principalement, de la surface de l'eau (océans, lacs, rivières), car l'eau n'est pas un corps de diathermane et couvre les trois quarts de la surface de la Terre. La diathermance provoque un affaissement des surfaces humides ou mouillées. En effet, ces zones ont tendance à absorber le rayonnement thermique directement du soleil, mais très lentement, et émet également ce rayonnement dans l'atmosphère très lentement. Par conséquent, les courants océaniques froids ont un ciel très dégagé, sans nuages, car la subsidence due à un air froid et lourd évite ou limite la convection car ils sont des processus opposés.

Applications pratiques du principe de diathermance

Les connaissances pratiques de diathermance ont une application intéressante dans le domaine de la météorologie à des fins agricoles. Les agriculteurs du monde entier sont extrêmement intéressés par la minimisation des effets des changements soudains de météorologie au niveau local, tels que les tempêtes, le gel, les tempêtes de grêle, la "chute froide" et d'autres problèmes similaires.

Les agriculteurs de la région du Levant en Espagne, par exemple, ont toujours été très disposés à essayer des méthodes qui régulent ou limitent les effets néfastes de la météorologie dans des zones relativement petites telles que les gels nocturnes dans les zones oranges ou Évitez en quelque sorte les effets de la grêle dans les zones de pêche.

Dans le premier cas, par exemple, les agriculteurs ont découvert de manière empirique que, en inondant les orangeraies, le danger de gelée nocturne diminuait considérablement. Cela était naturellement dû au fait que l'eau liquide émet de la chaleur lorsqu'elle est supérieure à 0 °C, alors que l'air peut être trouvé plusieurs degrés en dessous de zéro en même temps. Il en résulte que l'absorption de chaleur par l'air par évaporation puis condensation régule la température en évitant ou en limitant les gelées nocturnes : ce n'est qu'une application du principe de la diathermance qui oppose contraste eau-sol Surface de la terre Mais, comme lors du réchauffement de l'air en contact avec le sol inondé la nuit, il intervient au contraire pendant la journée lorsque l'air est très sec et chaud en fin d'été et en début d'automne : si vous pouvez irriguer les pêches ou d'autres champs fruitiers par des inondations pendant ces jours, le processus de convection sera régulé, le limitant pendant la journée (du fait de l'augmentation de la pression atmosphérique pendant les heures chaudes de chaleur absorbée par l'eau d'irrigation et le sol humide) et l'augmentera pendant la nuit de manière douce, lente et progressive, entraînant une convection non violente dans laquelle La production de grêle serait pratiquement nulle. En revanche, l'irrigation au goutte-à-goutte dans les zones de pêche pourrait avoir contribué à l'augmentation des tempêtes de grêle.

La netteté dans la séparation des zones anticycloniques pendant la journée (zones inondées ou avec un sol irrigué) et des zones nuageuses (zones de convection avec un sol sec) laisse à penser que l'idée pourrait être appliquée à des zones relativement petites. Un article sur l'effet des gelées sur les oranges indique que lorsque les orangers sont près d'une rivière diminue les risques de gelée nocturne en raison de la chaleur diffusée par l'eau lors de l'évaporation nocturne.

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