L'air et l'eau

Alizés, cyclones, Gulf Stream, tsunamis et tant d’autres curiosités naturelles

Livre numérique

L'air et l'eau, chacun connaît ; nous savons que sans ces deux fluides, notre vie serait impossible sur Terre. Et après ? Que savons-nous sur eux ? Depuis quelques années, des événements graves se multiplient : cyclones, tornades, tsunamis, inondations… mais sait-on comment cela fonctionne ?
Le livre apporte les réponses à ces questions. Tout d'abord, on considère l'air et l'eau dans des situations dites à l'équilibre , c'est-à-dire pour lesquelles on se pose d'ordinaire peu de questions. Puis on aborde les phénomènes dynamiques aux diverses échelles. Le parti pris est de décrire avant d'expliquer. L'ouvrage se termine par la présentation de constructions humaines (barrages, ports…) destinées à domestiquer et utiliser l'eau à notre avantage

Le lecteur se voit proposer une promenade à diverses échelles, des alizés aux nuages, du Gulf Stream aux vaguelettes. Ainsi il découvre et comprend de façon intuitive les phénomènes. Ceux qui désirent des démonstrations plus physiques et mathématiques iront visiter le site web en libre accès du pap-ebook et auront besoin d'un niveau scientifique supérieur. La majorité des lecteurs effectuera une promenade sur Terre avec nos deux fluides fétiches grâce à un livre remarquablement illustré avec ses index, glossaire, annexe, et aussi avec les films du site web. Ce livre restera un incontournable de la bibliothèque que l'on pourra conserver pour le consulter à nouveau, et l'utiliser comme base de toute recherche sur l'air et l'eau.

Professeur émérite à Grenoble INP, membre de l'Académie des sciences et membre de l'Académie des technologies, René Moreau est un spécialiste reconnu dans le champ de la mécanique des fluides et notamment de la magnétohydrodynamique (MHD). Au delà des distinctions, de plus de 100 publications et des livres déjà publiés, il s'investit pour faire partager son amour de la nature et des phénomènes que l'on peut y observer. Cet ouvrage devrait élargir le cercle de celles et ceux qui partageront son émerveillement.

Table des matières

Table des matières
L'air et l'eau 1
Guide de lecture 6
Remerciements 8
Table des matières 10
Prologue 14
Chapitre 1. L’atmosphère au repos 18
1. Structure de l’atmosphère 20
2. Composition de l’atmosphère 26
3. Propagation des ondes dans l’atmosphère 34
4. Thermique de l’atmosphère 41
Conclusion 47
Chapitre 2. L’atmosphère en mouvement 48
1. Circulation atmosphérique aux grandes échelles 50
2. Dépressions atmosphériques et cyclones 58
3. Phénomènes périodiques dans l’atmosphère 78
Conclusion 87
Chapitre 3. Les caprices de l'atmosphère 90
1.Naissance et évolution 92
2. Signatures sonores et lumineuses des orages 102
3. Les diverses précipitations 113
4. Comment les prévisions météorologiques sont-elles élaborées ? 121
Conclusion 123
Chapitre 4. Plus lourds que l’air, comment peuvent-ils voler ? 126
1. Portance et traînée 128
2. Pourquoi les avions sont-ils aussi bruyants ? 139
3. Onde de choc et mur du son 142
Conclusion 145
Chapitre 5. La mer tranquille 146
1. La mer au repos 148
2. Le son et la lumière dans l’eau de mer 159
3. La remarquable stabilité des navires 161
4. La circulation océanique globale 165
Conclusion 169
Chapitre 6. La mer qu'on voit danser 172
1. Les marées 174
2. Le phénomène El Niño 180
3. La houle et les vagues 183
Conclusion 197
Chapitre 7. Fleuves et rivières 200
1. Les principales propriétés des grands fleuves 202
2. Courbes et méandres 214
3. Chutes et cascades 217
Conclusion 219
Chapitre 8. Lacs, retenues et grands ouvrages 220
1. Des marais aux retenues hydroélectriques 222
2. Les grands barrages : adaptation au site et équilibre 228
3. L’aménagement des grands fleuves 233
4. Structure générale d'un aménagement hydroélectrique 237
5. Les grands ouvrages portuaires 244
Conclusion 248
Epilogue 250
1. Quelles inquiétudes et sur quoi sont-elles fondées ? 252
2. Pour conclure notre promenade 258
Annexe - Instabilités et turbulence 260
1. Apparition soudaine d’un mouvement 263
2. Instabilité des interfaces cisaillées ou instabilité de Kelvin-Helmholtz 269
3. Autres structures tourbillonnaires courantes 273
4. Transition vers la turbulence 276
5. Turbulence pleinement développée 280
Conclusion 288
Glossaire 290
Index 310

Compléments