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Vents et circulation atmosphérique (2ème partie)

A cette circulation atmosphérique générale, parallèle à l'équateur de la planète, s'ajoutent d'autres composantes à faible vitesse (de l'ordre du ms-1) qui pourraient présenter des caractéristiques voisines des cellules de Hadley, le long des méridiens, avec mouvement ascendant près de l'équateur produit par le chauffage dû au rayonnement solaire.

La couche en rotation rapide est encadrée par deux régions aux régimes thermiques complètement différents :

  • Dans la thermosphère, au-dessus de 90 kilomètres, le temps caractéristique de refroidissement par conductivité thermique avec acheminement de la chaleur vers la mésopause (frontière supérieure de la mésosphère) puis dissipation radiative est court devant la durée du jour vénusien.
    Du fait de la symétrie plane jour-nuit, il se crée une circulation du point subsolaire vers le point antisolaire à haute altitude, le gradient de pression au terminateur (limite jour-nuit) étant si élevé que l’écoulement se fait à la vitesse du son (800 km/h pour CO2), dans une situation proche de l’écoulement d’un gaz dans le vide.
    La circulation jour-nuit à haute altitude est compensée par une circulation inverse au voisinage de la mésopause. Les flux de matière dans les deux sens étant les mêmes, la vitesse d’écoulement de la nuit vers le jour à la mésopause est très inférieure à la vitesse d’écoulement inverse à haute altitude, où la densité est beaucoup plus faible.
  • Dans la troposphère, au-dessous de 50 kilomètres d’altitude, le temps caractéristique de refroidissement est au contraire grand devant la durée du jour, l’énergie ne pouvant être évacuée que très difficilement sous forme radiative à cause de l’effet de serre.
    La différence entre les conditions régnant côté jour et côté nuit est donc très faible et, du fait de la symétrie cylindrique de révolution des gradients latitudinaux de température moyennés sur des périodes très supérieures au jour vénusien, l’échange de chaleur n’a pas lieu avec le point antisolaire mais avec le pôle.
    Il se crée probablement, comme sur la Terre, deux cellules de Hadley situées de part et d’autre de l’équateur. L’air chaud, s’élevant en régions tropicales, est transporté vers les pôles, où il redescend avant d’être réacheminé vers l’équateur.
    Sur la Terre, la cellule de Hadley n’atteint pas les pôles, la force de Coriolis, liée à la rotation rapide de la planète, créant à latitude moyenne une instabilité (instabilité barocline) responsable du système de cyclones et d’anticyclones qui assure le transport méridien aux latitudes moyennes.

Entre la cellule convective thermosphérique jour-nuit à haute altitude et la cellule convective troposphérique équateur-pôle à basse altitude, assurant la circulation de la chaleur des régions chaudes vers les régions froides, existe une large zone atmosphérique (de 30 à 90 kilomètres d’altitude), centrée sur la couche nuageuse, dont le régime thermique est complexe, contraint par des écoulements tout à fait différents à la base et à son sommet. C’est dans cette couche que prend place la superrotation.


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