Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Maîtriser des connaissances spécialisées
• -Avoir acquis une connaissance et une compréhension approfondies de secteurs spécialisés de la physique en conjonction avec les mathématiques et/ou les pratiques de laboratoires avancées nécessaires à ces secteurs.
• Communiquer des informations claires et précises
• -Avoir la capacité de communiquer avec clarté leurs connaissances, leurs conclusions, et de les étayer de manière rationnelle, à des auditoires de spécialistes et de non-spécialistes.
• Se développer sur le plan personnel et professionnel
• -Avoir développé les compétences qui leur permettront de continuer à acquérir des connaissances d'une manière autonome.
• Avoir une démarche scientifique rigoureuse et créatrice
• -Avoir la capacité d'appliquer leurs connaissances, leur compréhension, leur capacité à résoudre des problèmes, dans des environnements nouveaux ou non familiers et dans des contextes multidisciplinaires liés aux sciences physiques.

Acquis d'apprentissage de l'UE

A l'issue de cet enseignement, les étudiants seront capables d'établir et d'appliquer les équations fondamentales de la dynamique et de la thermodynamique à la physique de l'atmosphère, afin de comprendre les différents aspects des principaux phénomènes météorologiques. Ils auront aussi découvert le domaine de la prévision météorologique opérationnelle, aussi bien du point de vue des outils utilisés que de la méthodologie suivie.
 

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

*Introduction: Structure verticale de l'atmosphère et échelles spécifiques des phénomènes météorologiques;
*Thermodynamique atmosphérique:
-thermodynamique de l'air sec, humide et saturé - représentation des processus thermodynamiques dans l'atmosphère (émagramme 761) - processus de condensation & précipitations - indicateurs de masse d'air - stabilité/instabilité atmosphérique;
+lien avec/illustration par des phénomènes météorologiques (formation et types de nuages, brouillard, types de précipitations, convection et orages, phénomène de Foehn, etc.);
*Dynamique atmosphérique:
-équation du mouvement (forme générale et expression dans le système de référence des météorologistes), équilibre hydrostatique, équation de Laplace, système de coordonnées pression - vent géostrophique/agéostrophique, vent de gradient, impact du frottement, vent thermique;
+ lien avec/illustration par des phénomènes météorologiques (vent, déviation du vent, brise de mer, courant-jet, etc.);
 
-équation de continuité;
-vorticité et équation d'évolution de la vorticité (+ approximation quasi-géostrophique);
-mouvements verticaux: équation oméga + interprétation;
 
+ lien avec/illustration par des phénomènes météorologiques (tornades, dépressions/anticyclones "thermiques" et "dynamiques", cyclogénèse, frontogénèse & types de fronts, crêtes et creux, etc.);
 
*Météorologie opérationnelle:
-outils d'observation (mesure des variables et analyse, images satellites, RADAR, etc.);
-méthodologie des prévisions (à très court, court et moyen terme): extrapolation à très court terme - modèles numériques de prévisions météorologiques (déterministes et probabilistes) - communication des prévisions météorologiques & avertissements;
 

Compétences préalables

-Notions de base de mécanique (équations du mouvement) dans les repères non inertiels;
-Notions de base de thermodynamique des gaz parfaits.