L'air sec au voisinage du sol est un mélange gazeux homogène. Il est approximativement composé en fraction molaire ou en volume de :

• 78,08 % de diazote ;
• 20,95 % de dioxygène ;
• Moins de 1 % d'autres gaz

L'eau joue un rôle particulier dans l'atmosphère où elle existe sous trois états : solide, liquide, gazeux. À l'état gazeux, la vapeur d'eau intervient dans des proportions pouvant atteindre 0,1% en Sibérie à 5% dans les régions maritimes équatoriales. D'un point de vue thermodynamique, l'air atmosphérique peut être considéré comme un mélange de deux gaz : l'air sec et la vapeur d'eau.

Les lignes rouges sont des isobares, ce sont des lignes d’égale pression.

• Les isobares supérieures à 1013hPa (pression moyenne au niveau de la mer) représentent anticyclone.
• Les isobares inférieures à 1013hPa (pression moyenne au niveau de la mer) représentent les
  dépressions.

Cette carte permet d’interpréter la force et la direction du vent en altitude :

• Le vent est parallèle aux isobares.
• La direction du vent est donnée par la rotation des anticyclones et dépressions (horaire pour un
  anticyclone, et anti-horaire pour une dépression).
• Plus les isobares sont proches, plus le vent est fort.

Sur l’exemple de la carte ci-dessus, le vent au-dessus de l’écosse est fort et vient du SUD-OUEST.

Plus l’altitude augmente plus la pression atmosphérique diminue. En effet, la pression atmosphérique résulte du poids de l’air au-dessus de l’endroit d’observation, donc plus il y a d’air au-dessus de ce point, plus la pression est grande.

Du fait de la nature compressible de l’air, la perte de pression en fonction de l’altitude est de nature exponentielle (voir schéma ci-dessous). Ainsi, la pression atmosphérique diminue très rapidement dans les basses couches de l’atmosphère.

Les cumulonimbus sont des nuages instables, large et à forte expansion verticale qui ressemblent à une enclume
géante. Ces derniers provoquent de fortes précipitations tel que des orages ou de la grêle. Ils sont dangereux et
peuvent provoquer des dégâts.

Le brouillard se définit comme étant un ciel avec une visibilité inférieur à 1000m (1km).
La brume est comprise entre 1000m et 5000m de visibilité.

La zone 1 de la carte correspond à un col. Un col météorologique est une zone disposée entre une dépression et
un anticyclone. Un col représente une limite entre deux systèmes météorologiques.

Un volume d’air peut contenir un certain volume d’eau sous forme gazeuse. Ce volume d’eau maximale dépend en partie de la température de l’air. La quantité d’eau gazeuse peut atteindre son maximum si :

• Il y a un apport d’eau sous forme de gaz
• La température de l’air baisse (et donc l’air pourra contenir moins d’eau sous forme gazeuse)

L’humidité est la quantité d’eau contenue dans l’air. L’humidité relative est le pourcentage d’eau sous forme de vapeur jusqu’à saturation. Lorsque l’humidité relative atteint 100%, l’air est dit saturé et il n’est plus possible pour un volume d’air d’absorber de la vapeur d’eau supplémentaire. Cette eau ne peut donc plus se retrouver à l’état gazeux, celle-ci passe à l’état liquide (donc sous forme de gouttelettes d’eau) et provoque un brouillard. La température critique, pour laquelle l’air ne pourra plus contenir sa quantité d’eau à l’état gazeux, et devra céder de l’eau à l’état liquide (humidité relative à 100%) se nomme point de rosée. Lorsque la température ambiante a atteint le point de rosée, il y a une humidité relative à 100% et apparition de brouillard ou de nuages bas.

Le secteur de la zone 2 représente une forte dépression. Une dépression :

• Tourne dans le sens antihoraire en hémisphère NORD.
• Tourne dans le sens horaire en hémisphère SUD.

Ici, la dépression se situe en océan Atlantique (hémisphère NORD), celle-ci tourne donc dans le sens antihoraire (flèche bleue sur le schéma ci-dessous). Plus les Isobares sont proches, plus le vent est fort. Ainsi, les vents seront du Sud-Ouest (parallèlement aux Isobares), modérés à forts.

Les vents fort provoquent des turbulences dues aux obstacles au sol (reliefs, grands immeubles, arbres…). Ces turbulences peuvent aisément atteindre plus de 2000ft par rapport au niveau du sol.