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Exercice 2 : La stabilité des masses d'air chaudes et froides
Une masse d'air peut-être plus chaude ou plus froide que la surface au sol sur laquelle elle se déplace.
Deseck P. (1980), Météorologie, Editions de Toulon, p. 72.
Une masse d'air qui est plus chaude que la surface sur laquelle elle se déplace, est une masse d'air chaud . Cet air est stable. (voir la figure ci-contre dans laquelle les cercles représentent des particules de la masse d'air)
Une masse d'air qui est plus froide que la surface sur laquelle elle se déplace, est une masse d'air froid. Cet air est instable. (voir la figure ci-contre dans laquelle les cercles représentent des particules de la masse d'air)
L'air chaud a un poids spécifique (densité) plus faible que l'air froid, ce qui signifie que l'air chaud est moins lourd que l'air froid. (voir la figure ci-contre)
En comparaison avec l'air froid, l'air chaud aura donc tendance à monter tandis que l'air froid aura tendance à descendre. (voir la figure ci-contre)
Lorsque l'air chaud rentre en contact avec la terre plus froide, la couche d'air plus basse se refroidira. Celle-ci deviendra donc plus dense et aura donc tendance à se maintenir en position la plus basse. Si elle est soulevée, elle retombera dans sa position initiale. Cet air est donc stable.
Par contre lorsque la couche inférieure d'une masse d'air froid se laisse réchauffer par la terre plus chaude , cette couche deviendra plus légère et va s'élever au travers des couches plus froides, tandis que ces dernières vont tomber. L'air est donc instable. (voir les figures précédentes)
Explications:
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- 1. Choix du logiciel:
J'ai commencé par utiliser Paint Shop Pro 4. C'est un logiciel de dessin bitmap et de traitement d'image. Je l'ai choisi car je l'avais à disposition, son utilisation n'est pas trop compliquée, cet un logiciel relativement puissant et maniable; cela d'autant plus pour faire des animations qui requièrent des images en format GIF. Pour ces animations, j'ai utilisé GIF Builder qui permet de créer des animations relativement facilement pour des pages HTML. Ce choix a été l'objet d'une imposition. Toutefois ayant quelques problèmes techniques, je me suis vue dans l'obligation d'utiliser le logiciel de dessin vectoriel Microsoft Power Point 7.0, cela à cause de sa disponibilité, et d'un manque de temps. J'ai aussi utilisé le logiciel Paint accessoire de Windows pour utiliser les dessins déja fait sur PSP. En combinant tous ces logiciels je suis parvenue à faire mes deux dessins et mes deux animations.
- 2. Eléments retenus:
J'ai utilisé pratiquement tout le texte donc je ne le reciterais pas, puisqu'on peut le retrouver ci-dessus. De manière plus précise j'ai retenu les informations pertinentes par rapport à la température "masse d'air chaud" "plus chaud que..", en essayant de tenir compte qu'il s'agissait de température relative entre les masses d'air et le sol, "plus froide que la terre", "se réchauffer..." etc. Ces rapports me permettaient de savoir comment évoluaient les différentes températures des masses d'air et du sol, comment l'une changeait ou pas par rapport à l'autre.
J'ai aussi retenu essayé de retenir tout ce qui touchait au mouvement, qu'il s'agisse de la masse d'air "une masse d'air ... que la surface sur laquelle elle se déplace", de même que "l'air instable" et "stable", indiquait pour moi une idée de mouvement, de même que la phrase "...en contact avec le sol...". Les indications ".... tendance à se maintenir en position la plus basse...", "... va s'élever...", "... tendance à s'élever, ... tendance à descendre...", me permettaient de savoir comment devait se produire ou ne pas se produire ce mouvement, dans quelle sens et dans quelle direction.
Je me suis aussi intéressée à ce qui concernait le poids, "poids spécifique", "est plus lourd que...", et aussi la densité "... deviendra plus dense..." et aussi comment la notion de poids se rattache au mouvement, "...l'air chaud est moins lourd que l'air froid... et donc aura tendance à monter...". Toutefois je n'ai pas tenu compte de la phrase "Si elle est soulevée, elle retombera dans sa position initiale" dans le sens oú je n'ai pas essayé de l'illustrer, j'estime que les explications sont suffisasmment clair à ce sujet, trop de dessins ou d'animations surchargerait le texte et ainsi, à mon avis, nuirait à sa compréhension. J'espère que la première figure illustre suffisamment bien cet aspect de stabilité.
- 3. Variables Visuelles:
Comme variables visuelles, j'ai utilisé pour :
- la température: un dessin d'un thermomètre et de la couleur
- le sol: un trait horizontal "zebré" de petits segments parallèles
- la masse d'air: une demi-ellipse
- le mouvement de la masse d'air: la taille de cette demi-ellipse et les différentes positions du dessin d'une maison
- pour les particules de la masse d'air: des cercles
- pour la balance: un dessin d'une balance
- pour la direction du déplacement (dans la dernière figure): des flèches aux couleurs correspondantes aux particules
- pour la stabilité/instabilité: le mouvement (déplacement au cours du temps) des particules à l'intérieur des masses d'air
- pour la densité: le poids différent des particules pour une même taille indiqué par l'orientation de la balance
- pour l'identité du sol, de l'air et de la masse d'air: le langage verbal sous la forme d'une légende
- pour le contact entre la masse d'air et le sol: la position contigue des deux formes
- 4. Eléments de syntaxe:
Pour la température, la couleur rouge correspond à chaud, et le bleu à froid, ce que l'on utilise de manière conventionnelle dans notre culture pour ces températures, de même que dans le domaine de la météo. Lorsqu'il y a un gradient de température j'utilise un dégradé allant (si possible) du rouge au bleu ou vice versa.
En ce qui concerne la position, je me refére à deux axes implicites celui de hauteur (verticalité) et celui de la longueur (horizontalité). Le haut/bas correspondent au ciel (air) et le sol (la terre), ce qui explique la position de la maison qui se trouve "sur" la terre. En ce qui concerne le mouvement de monter la direction de la flèche indique le haut, et pour descendre elle indique le bas (cf dernière figure).
Il y a trois types de mouvements pour les masses d'air dans les animations: La masse d'air "arrive", sa taille augmente. Elle se déplace sur la surface, alors en fait c'est la maison qui constitue un référentiel qui se déplace de gauche à droite pour donner l'impression que c'est la masse qui bouge. Puis l'instabilité se traduit par un mouvement de haut en bas, de bas en haut et aussi de droite à gauche et vice-versa de la part des particules, et cela à l'intérieur de la masse d'air. On se trouve donc sur deux niveaux de déplacements en même temps, la masse d'air par rapport au sol, et les particules à l'intérieur de la masse d'air.
La position des thermomètres, un dans le sol et l'autre dans la masse d'air indique l'aspect relatif des ces températures.
La position des balanciers (de la balance) indique si le poids est plus grand ou plus petit, si un plateau est plus haut, cela veut dire que ce qu'il pèse est plus léger.
- Problèmes de conversion:
Mes principaux problèmes ont été de savoir combien d'images et d'animations je devrais faire, faire l'essentiel sans pour autant alourdir le texte, rester simple tout en mettant toute l'information à disposition, et aussi où les placer dans le texte, quels informations y faire figurer? J'ai décidé de faire deux animations comprenant pratiquement toute l'information possible sur les masses d'air chauds et froids, surtout les deux premiers paragraphes et le dernier. J'ai réalisé deux dessins traitant du poids, deux images m'ont paru suffisant pour comprendre, une animation était superflue. Un autre problème a été de comment traduire les différents types de mouvements, je l'ai résolu en faisant des mouvements centrés sur des parties diférrentes des animations.
- Les rapports textes/plages visuelles:
Les animations et les dessins permettent de représenter l'information contenue dans le texte. Elle permet de représenter quelque chose qui n'est pas forcément visible à l'oeil nu, des particules avec leurs poids, leurs densitié, ainsi que les masses d'air, leur température, leur mouvement. Elle complète l'information, tout en cherchant à l'intégré la consctruction de l'explication des phénomènes d'instabilités. Le texte commence par être générale, puis précise, l'image permet d'intégrer toute l'information en une fois, en cela on se rapproche de la fonction diaphorique.
- Modes d'intégration et de référenciation:
J'ai intégré les images et les animations dans le texte au fur et à mesure de l'information. Pour les animations, j'ai choisi de les mettre dès qu'apparaissait les notions de masses d'air chaude et froide, même si elles contiennent plus d'informations que le texte à ce moment là, on peut s'y référer par la suite. J'ai utilisé la couleur pour le texte aussi afin de faciliter la compréhension des températures et des illustrations.
Pour me référer aux illustrations dans le texte, j'ai utilisé une phrase entre paranthèse, rajoutée à la suite du texte correspondant. Dans les références aux animations, je précise la place de la figure ainsi que la défintion des cercles, alors que pour les dessins fixes je ne précise que la place. J'ai placé les animations à droite du texte pour faciliter la lecture et leur vision, de même qu'elles sont "en boucle" afin de ne pas rater ce qui se passe, et la répétition faciliter la mémorisation. Pour les dessins fixes, j'ai alterné leurs positions, afin de "stimuler" le lecteur, et aussi car le texte correspondant au deuxième dessin fixe correspond aussi au premier.
- Difficultés:
J'en ai rencontré un certain nombre cela suite à un problème avec PSP4. J'ai dû faire des passages d'images bitmap en images vectoriels et vice-versa, ce qui n'a pas été très facile. Je n'ai pas tout reussi à faire donc il m'a fallut redessiner un certain nombre d'image en mode vectoriel, puis le transférer en bitmap pour pouvoir l'enregistrer sous un format gif. J'ai fait cela au moyen du presse-papier exlusivement, ne maitrisant pas la capture d'image.