Au commencement était l’air dit humide : il est composé d’air sec ( mélange d’azote, d’oxygène, d’argon, de gaz carbonique, d’hydrogène, de néon, d’hélium, de krypton et de xénon) et de vapeur d’eau.

A chaque température, il existe une pression de vapeur saturante qui représente l’équilibre entre la phase gazeuse et la phase liquide ou solide.

A température et pression atmosphérique données, il y a donc une quantité maximale de vapeur d’eau contenue dans l’air humide. Cette quantité augmente avec la température. Ainsi à 15°C, on trouve 14,8g de vapeur d’eau par kg d’air sec, alors qu’à 25°C, c’est 27,4g de vapeur d’eau par kg d’air sec.

La pression partielle de la vapeur mesure la quantité de vapeur d’eau dans l’air humide.

• Si la pression partielle de la vapeur est égale à la pression de vapeur saturante, la situation est à l’équilibre.
• Si la pression partielle de vapeur est inférieure à la pression de vapeur saturante, une portion de liquide ou de solide passe sous forme gazeuse (évaporation, vaporisation, sublimation).
• Par contre, si la vapeur partielle de vapeur est supérieure à la pression de vapeur saturante, une partie de la vapeur passe sous forme liquide ou solide (condensation).

Pour obtenir une condensation à pression constante, il faut donc abaisser la température afin que la quantité de vapeur d’eau présente soit supérieure à la pression de vapeur saturante. Ce phénomène de condensation explique la rosée et le givre.

Pour obtenir de la rosée, il est également nécessaire que plusieurs conditions météorologiques soient remplies :

• une nuit claire qui permet au sol de se refroidir au dessous du point de rosée
• des vents pratiquement nuls pour éviter le brassement de l’atmosphère.

Le sol et la végétation émettent un rayonnement (dans l’infrarouge) la nuit en absence d’écran nuageux et se refroidissent. L’air au contact du sol et de la végétation va par conséquent également se refroidir sur quelques centimètres d’épaisseur.

La végétation atteint enfin la température du point de rosée et condense à sa surface sous forme de gouttelettes la vapeur d’eau disponible dans l’atmospère ambiante.

Et nous voilà avec de la jolie rosée qui mouille les pieds des inconscients qui traversent la pelouse de bonne heure le matin.

La rosée disparaît lorsque la température du sol et de la végétation augmente, provocant une turbulence qui échauffe l’air au contact du sol, air plus chaud qui va ensuite vaporiser la rosée.

Pour le givre, les conditions nécessaires sont à peu près analogues mais à des températures négatives. La condensation de la vapeur d’eau va se faire sous forme liquide qui gèle ensuite plus ou moins rapidement.

Définitions :

• point de rosée : température au-dessous de laquelle, à la pression considérée, généralement la pression atmosphérique, une vapeur se condense.
• Pression de vapeur saturante : pression pour laquelle il y a équilibre entre le nombre de molécules passant à l’état de vapeur et le nombre de molécules retournant à l’état liquide.
• Condensation : processus par lequel une substance se modifie de l’état gazeux à l’état liquide ou solide. La rosée, le frimas et la pluie sont des exemples de condensation.
• Evaporation : Ensemble des phénomènes naturels qui, par un processus spécifiquement physique, transforment l’eau en vapeur, la renvoie dans l’atmosphère.
• Sublimation : Transformation d’un corps solide en gaz ou en vapeur, sans passage par l’état liquide.

retour au sommaire de comment ça marche