La Pression atmosphérique

A partir d'une expérience simple de simulation de l'agitation d'un gaz, on peut introduire la notion de pression d'un gaz. La pression résulte des chocs exercés par les particules (les molécules d'air par ex.) sur les parois du récipient. Elle est définie comme le rapport entre la force exercée sur une paroi et sa surface. A noter que la pression d'un gaz est indépendante de l'orientation de la paroi.

En météorologie, la pression mesurée (et que l'on peut mettre en évidence par une expérience ) est la pression atmosphérique. Cette pression exercée par l'air sur une surface correspond au poids de la colonne d'air de section unité s'étendant depuis l'altitude de cette surface (éventuellement le sol) jusqu'à la limite supérieure de l'atmosphère. L'unité de mesure de la pression en météorologie est l'hectopascal (hPa) multiple de l'unité internationale de pression : le pascal (Pa).
Depuis 1986, l'hectopascal  remplace le millibar (mbar) tel que 1mbar = 1hPa. La pression atmosphérique dite normale est de 1013,25 hPa et correspond à la pression moyenne observée au niveau de la mer. Pour une particule d'air donnée, il  existe une relation entre la pression qui y règne, le volume qui la caractérise et la température. La relation physique  entre pression et volume à température constante (la loi de Boyle-Mariotte).peut être étudiée à l'aide de manipulations.

La pression atmosphérique présente une variabilité notable tant verticale qu' horizontale

Les variations verticales : La pression atmosphérique diminue quand on s'élève dans l'atmosphère. Ce gradient n'est pas constant et diminue avec l'altitude: dans les basses couches de l'atmosphère, la pression diminue de 1 hPa tous les 8 mètres, alors que la même baisse de pression demande une dénivellation de 60 m vers 18 km d'altitude.

Les variations horizontales : En établissant une carte des pressions au niveau des mers, on s'aperçoit que la valeur de la pression atmosphérique n'est pas la même dans toute la région. Il existe des zones où la pression présente un minimum relatif (les dépressions) et d'autres où la pression présente un maximum relatif (les anticyclones). Pour visualiser ce champ de pression, ce qui permet d'en apprécier les variations, on figure sur un fond géographique les valeurs mesurées en différents points à l'instant considéré et à partir de cet ensemble de valeurs numériques, on trace  des lignes d'égales pressions : les isobares.




Commentaire: sur ce document, les lignes isobares , cotées en hPa, sont tracées de 5 hPa en 5 hPa. Ce système d'isobares permet d'identifier les zones météorologiques suivantes:

    * Anticyclone; A : système d'isobares fermées dont la cote croît vers l'intérieur.
    * Dépression ; D : système d'isobares fermées dont la cote croît vers l'extérieur.
    * Marais barométrique: région où les lignes isobares sont relativement espacées

Remarque :  Pour étudier les variations de pression en altitude, on détermine un niveau de pression de référence (500 hPa, par exemple) et on repère l'altitude où se trouve la pression considéré à la verticale de chaque point de mesure. On obtient alors une carte isobare, où les lignes isohypses relient les points de même altitude, à la pression de référence considérée (500 hPa dans ce cas).



La mesure de la pression atmosphérique s'effectue à l'aide d'un baromètre ou d'un barographe  . Elle subit une correction qui s'effectue en fonction de l'altitude du lieu de mesure.
Quelques valeurs extrêmes de pression atmosphérique observée en surface (et toujours corrigée, de façon à ramener sa valeur à celle qu'elle aurait au niveau de la mer) :

    * en Sibérie, le maximum record de pression fut relevé à 1083,8 hPa (anticyclone sibérien).
    * dans le Pacifique, le minimum record fut relevé à 867 hPa au coeur d'un cyclone tropical.