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Dilatation

Estimer l'importance de la dilatation thermique

Un problème est posé :

Peut-on prévoir l'impact de l'élévation de la température sur les variations du niveau moyen des océans?

Une mesure du coefficient de dilatation thermique de l'eau :

tp_dilat.gif

La mesure est extrêmement rapide.

Remplir l'Erlen 100mL d'un volume connu d'eau.

Entrer le bouchon en force de manière à ce que le niveau de l'eau dans la pipette soit sur une graduation proche du bouchon. Ne pas laisser d'air pour éviter les variations de pression.

Lorsque le niveau augmente par dilatation, noter la température à chaque fois que l'eau atteint une graduation .

Lorsque l'eau atteint la graduation supérieure, calculer le coefficient de dilatation.

form_dilatation.gif

Les mesures sont souvent supérieures au coefficient de dilatation réel qui est de 2,6*10-4 °C -1 (6,9*10-4 °C -1 à 4,2*10-4 °C -1).
Pour la simulation suivante, C'est ce coefficient réel qui a été utilisé.

 

Un modèle pour estimer les variations du niveau de la mer :

L'archive dilatation.zip contient le modèle dilatation.vmf utilisable par VenRead ainsi que le fichier Excel associé. Ce fichier doit obligatoirement être placé dans le même dossier que le fichier modèle.

 

icone_model_dilatation.gif

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Le modèle permet de calculer l'élévation du niveau de la mer uniquement liée à une dilatation thermique de la couche superficielle des océans.

Il fonctionne sur la période 1993-2005. 1993 correspond à la date des premières mesures des variations globales du niveau des océans effectuées par le satellite Topex-Poseidon.

Il n'existe pas actuellement de fichiers présentant l'élévation de température de tous les océans superficiels depuis cette date. Le modèle utilise donc un fichier présentant les mesures d'élévation de température de l'océan Atlantique superficiel.

En faisant varier avec le curseur l'épaisseur d'eau réchauffée, on ajuste les variations calculées du niveau des mers aux variations mesurées par Topex-Poseidon.

Les résultats :

En fonction de l'élévation réelle des températures de l'eau superficielle des océans depuis 1993, la dilatation thermique d'une épaisseur d'une centaine de mètres suffit à expliquer l'élévation actuelle du niveau des océans.

Conclusion :

Le réchauffement des eaux superficielles provoque une dilatation thermique qui est responsable d'une élévation du niveau de la mer qui est rapide. Néanmoins, son amplitude reste faible (quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres).

L'élévation du niveau de la mer observée aujourd'hui est en partie liée à ce phénomène.
Un consensus scientifique semble émerger pour dire que celle-ci serait liée pour 50% à la dilatation thermique et pour 50% à la fonte des glaces continentales contrairement à ce qui était présenté il y a quelques années.

 

Pour étudier l'influence de la fonte des glaces continentales sur l'élévation du niveau marin, nous sommes obligés de changer d'échelle de temps et donc de modèle. C'est l'étape suivante ...

 Licence creative commons version 3.0 :

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.fr

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