Chapitre l :
Généralités
22
4.2. La masse volumique :
La masse volumique, symbole ρ , d’une substance est la masse par unité de volume,
exprimée en kg. m
-3
.
Il y a d’autres expressions dérivées de la masse volumique, utilisées en
océanographie :
Le volume massique : qui est l’inverse de la masse volumique.
La masse volumique potentielle : La masse volumique potentielle
est la masse volumique
que doit avoir une masse d’eau si elle est rapportée d’une manière adiabatique à une pression
de référence sans échange de sel (Stewart. 2007).
L’excès de masse volumique : pour la simplification les océanographes physiciens citent
seulement les 02 derniers chiffres de la masse volumique ; ces 02 chiffres s’appellent l’excès
de la masse volumique ou sigma σ (S,t,p).
σ (S, t, p) = ρ (S, t, p) -1000 Kg. m
-3 .
Pour l’étude des couches océaniques de surface on peut ignorer la compressibilité en utilisant
sigma-t (σ t) :
σ t = σ(S, p, 0)
On peut aussi calculer l’excès de masse volumique potentielle σ θ (sigma thêta). Par
définition :
σ θ =ρ (S, θ , 0) – 1000
Avec θ la température potentielle de l’échantillon ramené a p=0.
On calcule parfois aussi les σ 1 σ 2 σ 3 …par définition :
σ 1=
– 1000 ; σ 2=
– 1000 ……
Avec θ 1 , θ 2, θ 3….température potentielle de l’échantillon ramené aux pressions 1000, 2000,
3000……en dbar.
4.2.1. Applications :
La masse volumique est la grandeur dérivée la plus utilisée en océanographie :
La stabilité verticale des eaux est conditionnée par une répartition des masses volumiques
allant en croissant avec la profondeur.
À certaines profondeurs se situent des zones d'augmentation rapide appelées pycnoclines.
Elles constituent des barrières qui limitent considérablement les échanges de matière et
d'énergie à la verticale.
Si on veut suivre le mouvement de l’eau dans l’océan on aurait besoin d’y connaître la
distribution de la masse volumique. Donc, à partir de la répartition en 3 dimensions de la
masse volumique, l’océanographe physicien peut reconstituer le champ de pression, et
calculer la direction et l’intensité des courants géostrophiques à différentes profondeurs.
4.2.2. Dépendance :
A. Effet de la température :
Pour les masses d’eaux qui ont une salinité supérieure à 24.7, la masse volumique
augmente avec la diminution de la température, et atteignent la température de congélation
Généralités
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4.2. La masse volumique :
La masse volumique, symbole ρ , d’une substance est la masse par unité de volume,
exprimée en kg. m
-3
.
Il y a d’autres expressions dérivées de la masse volumique, utilisées en
océanographie :
Le volume massique : qui est l’inverse de la masse volumique.
La masse volumique potentielle : La masse volumique potentielle
est la masse volumique
que doit avoir une masse d’eau si elle est rapportée d’une manière adiabatique à une pression
de référence sans échange de sel (Stewart. 2007).
L’excès de masse volumique : pour la simplification les océanographes physiciens citent
seulement les 02 derniers chiffres de la masse volumique ; ces 02 chiffres s’appellent l’excès
de la masse volumique ou sigma σ (S,t,p).
σ (S, t, p) = ρ (S, t, p) -1000 Kg. m
-3 .
Pour l’étude des couches océaniques de surface on peut ignorer la compressibilité en utilisant
sigma-t (σ t) :
σ t = σ(S, p, 0)
On peut aussi calculer l’excès de masse volumique potentielle σ θ (sigma thêta). Par
définition :
σ θ =ρ (S, θ , 0) – 1000
Avec θ la température potentielle de l’échantillon ramené a p=0.
On calcule parfois aussi les σ 1 σ 2 σ 3 …par définition :
σ 1=
– 1000 ; σ 2=
– 1000 ……
Avec θ 1 , θ 2, θ 3….température potentielle de l’échantillon ramené aux pressions 1000, 2000,
3000……en dbar.
4.2.1. Applications :
La masse volumique est la grandeur dérivée la plus utilisée en océanographie :
La stabilité verticale des eaux est conditionnée par une répartition des masses volumiques
allant en croissant avec la profondeur.
À certaines profondeurs se situent des zones d'augmentation rapide appelées pycnoclines.
Elles constituent des barrières qui limitent considérablement les échanges de matière et
d'énergie à la verticale.
Si on veut suivre le mouvement de l’eau dans l’océan on aurait besoin d’y connaître la
distribution de la masse volumique. Donc, à partir de la répartition en 3 dimensions de la
masse volumique, l’océanographe physicien peut reconstituer le champ de pression, et
calculer la direction et l’intensité des courants géostrophiques à différentes profondeurs.
4.2.2. Dépendance :
A. Effet de la température :
Pour les masses d’eaux qui ont une salinité supérieure à 24.7, la masse volumique
augmente avec la diminution de la température, et atteignent la température de congélation
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