Méthode de la particule 

Stabilité hydrostatique 

Procédure 

Instabilité latente 

Détermination des couches d'instabilité latente 

Types d'instabilité latente 

Instabilité potentielle 

L'atmosphère est en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire, la force de gravité qui agit sur un échantillon d'air est approximativement équilibrée par la force de gradient de pression. Pour étudier la stabilité d'une particule d'air au sein de l'atmosphère nous considérons en premier que celle-ci est en équilibre hydrostatique observons ce qui lui arrive quand elle est soumise à un petit déplacement. Ceci nous permettra d'étudier la stabilité hydrostatique. 
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• Les déplacements des particules d'air sont adiabatiques. C'est-à-dire que la particule ne se mélange pas avec son environnement et n'est pas soumise au forces de frottement avec celui-ci. 
• Il n'y a pas de mouvements compensatoires dans l'environnement. 
• La pesanteur de l'eau liquide est négligeable.

Ceci n'est pas toujours vrai. Quand la turbulence est intense, le mélange de la particule avec l'air environnante n'est pas négligeable. On dit qu'il y a de l'entraînement. Il faut alors utiliser des méthodes spéciales pour tenir compte de l'entraînement. 
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 La stabilité des couches atmosphériques est définie selon la valeur du gradient vertical de la couche. Le gradient vertical de l'air () est comparé au gradient adiabatique sec (), si l'air n'est pas saturé, ou au gradient adiabatique saturé (), si l'air est saturé. 

• Stabilité absolue : cela veut dire qu la température de l'air décroît à mesure que l'altitude croît. à un taux inférieur au taux adiabatique saturé. En d'autres termes: il y aura opposition à tout mouvement vertical. 
• Instabilité absolue : Ceci signifie que la température de l'air décroît à mesure que l'altitude croît, à un taux supérieur aux taux du gradient adiabatique sec. la situation favorise donc tout mouvement vertical. 
• Instabilité conditionnelle : dans ce cas l'atmosphère est soit stable soit instable selon que la particule d'air soulevée est saturée ou non saturée. Si la courbe d'état de l'air ambiant est supérieur au taux saturé, une particule d'air qui est déplacée de son niveau d'équilibre sera instable si elle est saturée. 

La marche à suivre pour déterminer les conditions de stabilité d'une région de l'atmosphère est de diviser la courbe de sondage en un ensemble de couches. On effectue cette division en notant les variations du gradient vertical de température. le niveau où on observe une variation appréciable du gradient vertical de température sert de limite entre les couches.  

figure représentant un tephi 

Le sondage indique les courbes de température du point de rosée et de la température. 

1. Pour toute particule située dans une couche qui est absolument stable, un léger déplacement de la particule aura tendance à la ramener à son point de départ, peu importe son humidité: ex: couche 1, 4, 6.
2. Pour toute particule située dans une couche qui est absolument instable, un léger déplacement de la particule aura tendance à l'éloigner de son point d'origine, peu importe son humidité. ex: couche 3.
3. Pour toute particule située dans une couche conditionnellement instable, un léger déplacement d'une particule saturée aura tendance à l'éloigner de son point de départ (ex: les particules entre 920 et 900 mb et les particules de la couche 5). Si la particule n'est pas saturée, un déplacement de celle-ci la ramènera à son point de départ. ex: dans la couche 2 les particules sont stables exceptées celles entre 920 mb et 900 mb. 

La stabilité hydrostatique est calculée localement. Elle étudie la stabilité d'une particule d'air par rapport à un déplacement infinitésimal de son niveau d'équilibre. Nous allons maintenant analyser la stabilité des particules d'air par rapport à de grandes poussées sur les particules.  

Une particule stable statiquement peut devenir instable si la perturbation est assez importante. La particule peut être amenée au niveau de condensation par soulèvement adiabatique (NCA) et être même soulevée selon l'adiabatique saturée pour devenir plus chaude que l'environnement, donc instable. 

L'endroit où la température de la particule devient égal à celle de l'environnement est appelé le niveau de convection libre. 

Une couche atmosphérique, dans laquelle se trouvent des particules d'air qui éventuellement deviennent instables sous l'influence d'un mouvement forcé, est dite posséder de l'instabilité latente. Latente veut dire que le potentiel d'instabilité est présent sans se manifester à moins qu'un événement provoque son déclenchement. 

Pour que l'air devienne instable il faut: 

1. Un mécanisme de soulèvement important doit agir pour amener la particule au niveau de convection libre NCL.
2. Une quantité d'humidité suffisante doit être présente afin de permettre la particule d'atteindre le NCA rapidement. 

1. la convection naturelle due au échauffement dans la basse atmosphère;
2. la convection forcé par le brassae d'un terrain rugueux;
3. L'orographie - une montagne par exemple.

Nous trouvons les niveaux où il y a de l'instabilité latente comme suit: 

1. Trouver la plus petite valeur de  qui est tangente à la courbe de température pour toutes les tranches où 
2. Pour chaque tranche, descendre le long de  pour trouver et noter lesendroits où T_w est à droite de la ligne 

Pour un niveau d'instabilité latente, n'importe qu'elle particule suffisamment soulevée deviendra quelque part plus chaude que l,environnement. 

Les mécanismes qui permettent de soulever les particules agissent surtout aux bas niveaux. L'instabilité latente avec plus de chances de s'actualiser est celle associée aux basses couches. 
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Les types d'instabilité sont déterminés par l'étude des énergies. Si on doit fournir de l'énergie à la particule pour la soulever, la surface corespondante surle Téphigramme est considerée négative. D'autre part, si la particule monte d'elle même, on considère qu'il y a libération d'énergie et la surface est positive. 

• Instabilité latente réelle: quand l'énergie positive est plus grande que l'énergie négative
• Pseudo-instabilité latente: quand l'énergie positive est inférieure l'énergie positive.