Eau précipitable

L'eau précipitable est la quantité d'eau qui pourrait être obtenue si toute la vapeur d'eau contenue dans une colonne d'air était condensée et précipitée^[1]. Elle est donnée sous la forme d’une épaisseur ou masse surfacique d’eau liquide (1 mm d'eau précipitable = 1 kg d’eau/m²).

L'eau précipitable est l'intégration dans la colonne de l'humidité spécifique (q) selon l'altitude (z) multipliés par la densité de l'air avec la hauteur (ρ(z))^[2] :

$P_{w}=\int _{Surface}^{\infty }q\left(z\right)\rho \left(z\right)\mathrm {d} z$ .

En utilisant la loi des gaz parfaits et l'équilibre hydrostatique, l'équation peut s'exprimer en une intégration de l'humidité selon la pression dans la colonne^[2] :

$P_{w}={1 \over g}\int _{p=surface}^{p=0}q\left(p\right)\mathrm {d} p$ où g est l'accélération terrestre.

Ou encore, il est exprimé en termes de rapport de mélange (r) selon la pression (p) avec la densité de l'eau (ρ_eau) et g par^[3] :

$P_{w}={1 \over {\rho _{eau}g}}\int _{p=surface}^{p=0}r\left(p\right)\mathrm {d} p$

Mesure

Boucle d'images satellitaires montrant la variation de l'eau précipitable dans l'atmosphère terrestre selon le mois (sec à humide de jaune à blanc).

Il existe différentes techniques de mesure. La plus classique est de faire l'intégration de données de radiosondage (humidité relative, pression atmosphérique et température) sur l'ensemble de l'atmosphère avec les équations ci-dessus. Cependant, celle-ci n'est valide que pour les points de radiosondage effectués quotidiennement par les services météorologiques. Ceux-ci sont éloignés les uns des autres de plusieurs centaines, ou milliers, de kilomètres et peu de points se trouvent sur les océans ce qui donne une idée très grossière de la valeur de l'eau précipitable et de ses variations dans l'espace. Les données peuvent être aussi estimées rapidement sur un diagramme thermodynamique avec l'indice de George (indice K).

Depuis l'avènement des satellites il est maintenant possible de la calculer d'autres façons :

un type de mesure est basée sur la mesure de l'irradiance solaire sur deux longueurs d'onde, l'une dans une bande d'absorption de l'eau et l'autre non. La colonne d'eau précipitable est déterminée en soustrayant les irradiances dans ces bandes et la loi de Beer-Lambert ;
plus récemment, les méthodes utilisant des applications du GPS en météorologie ont été développées^[4]^,^[5] ;
certains travaux ont été réalisés pour créer des relations empiriques entre l'humidité spécifique de surface et de l'eau précipitable basée sur des mesures localisées (généralement un polynôme 2^e à 5^e niveau). Cependant, cette méthode n'est pas souvent retenue en partie parce que l'humidité est une mesure locale et l'eau précipitable une mesure totale de la colonne^[6]^,^[7]^,^[8].

Des valeurs caractéristiques d'eau précipitable sont^[9] :

moins de 5 mm = extrêmement sec (air zone désertique) ;
5 à 15 mm = très sec (zone polaire) ;
16 à 45 mm = moyen (air des latitudes moyennes) ;
45 à 60 mm = forte humidité (air subtropical) ;
60 mm ou plus = très forte humidité (air tropical).

v · m Données et variables météorologiques
Données de mesure	Albédo Anomalie de température Eau précipitable Contenu en eau liquide Foudre Isotherme zéro degré (Niveau de congélation) Nébulosité Point de rosée Point de givrage Précipitations Pression atmosphérique / selon l'altitude Réflectivité radar (en dBZ) Température de surface de la mer du thermomètre mouillé Vent Visibilité Profondeur optique Portée visuelle de piste
Variables	EIC EPCD Dépression du point de rosée Fréquence de Brunt-Väisälä Gradient thermique adiabatique Hélicité Humidité absolue absolue de saturation foliaire relative Instabilité latente Instabilité potentielle Longueur de Monin-Obukhov Niveau de condensation par ascension par convection Niveau de convection libre Niveau d'équilibre convectif Pression de vapeur saturante de l'eau Rapport de mélange Refroidissement éolien Température équivalente potentielle pseudo-potentielle du thermomètre mouillé Theta-e virtuelle Tourbillon Vitesse convective Vitesse de frottement
Concepts	Convection atmosphérique Hygrométrie Évapotranspiration Effet Bergeron Trace
Indices	Cote air santé Degré jour de croissance Degré jour unifié Indice WBGT Indice de George (K) Indice d'assèchement Indice humidex Indice de chaleur (Heat Index) Indice d'aridité Refroidissement éolien Indice forêt météo Indice de Haines Indice UV Indice de soulèvement Indice de stabilité de Showalter Indice universel du climat thermique PdP Quotient photothermique
Diagrammes	Carte météorologique Diagramme climatique Diagramme de Stüve Émagramme Hodographe Hyétogramme Météorogramme/Météogramme Rose des vents Skew-T ou Émagramme à 45 degrés Téphigramme
Glossaire de la météorologie

Eau précipitable

Mesure

Utilisation

Notes et références

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