Soutenance mémoire
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Travaux de terrain et instruments de mesure :
Description des travaux de terrains
Les travaux de recherche ont été effectues principalement dans la région de Toliara.
Les terrains proprement dits :
– Bord de la mer (Mahavatse II)
– Près station météo (aérodrome de Toliara)
– la Table :
Bas de la table Pied de la table
Sommet de la table
Les instruments de mesure utilisés:
G.P.S (Global – Position – System ou System de posi tionnement Global)
Hydro-Thermomètre : appareil de mesures aux phénomènes cosmiques ou atmosphérique à savoir:
Direction et vitesse du vent
Pression atmosphérique
Evaporation
Humidité atmosphérique
Température de l’air atmosphérique
Kestrel 4000 (station météorologie de poche) : appareil fabrication américaine à 10 fonctions nécessairement important aux besoins des résultats de recherches fiables comme les données ci-obtenues à savoir :
Altitude
Pression barométrique Altitude densité
Point de rosée Indice de chaleur
Humidité relative Température
Température du bulbe humide
Facteur de refroidissement éolien Vitesse du vent
A noter que les deux 1er appareils doivent être liées étroitement avec leystème de télédétections basées aux mouvements des satellitentourants la planète terre.
Résultats des mesures et comparaison avec les prédictions de la théorie
Il est donc intéressant de comparer la mesure sur terrain et les résultats théoriques
Les résultats sont rapportés aux tableaux ci-après:
Tableau 4 : mesure au bord de la mer (Mahavatse II) et près station météo (Juillet 2006).
En nous reportant au tableau 4-5 nous pouvons constater que les valeurs calculées sont en accord avec les valeurs mesures (à 0,2% près)
Les deux valeurs théoriques étant pratiquement le ême vu que les altitudes ici ne sont pas suffisamment hautes.
Cette petite différence entre les mesures sur terrain et les valeurs calculées est due à la :
Composition exacte de l’air, car l’air contient également de vapeur d’eau (varie de 0 à 5%) et de particules de poussières.
La masse exacte de l’air atmosphérique ; M = 28,96g.mol-1 n’est vrai que pour l’air sec, pour l’air humidité, la masse moléculaire change.
Référence : la pression atmosphérique moyen au niveau de la mer est 1013 hPa, ce n’est pas une valeur exacte car elle peut varier 11 compris entre 1080 hPa (haute pression) et 890 hPa (basses pressions).
Les tableaux 4 et 5 montrent que l’équation (II.3) étant toujours vérifiée (à cause de la propriété de fonction exponentielle) : on voit quela pression atmosphérique diminuer à mesure que l’altitude augmente.
Ici la température variant en général avec l’altitude mais on voit toujours que la pression atmosphérique diminue à mesure que l’altitude augmente.
La différence entre la pression de référence et lapression calculée augmente avec l’altitude.
Taux d’oxygène en fonction de l’altitude et de température
Comme la pression diminue à mesure que l’altitude a ugmente, un quantité d’air donné aura perdu prés de 20% d’oxygène à 2000metres7,8, et 40% à 4000metres.
En prenant la température du donné tableau 8 et le mesure ci-dessus, on obtient les résultats ci-après :
Tableau 9 : Taux d’oxygène en fonction de l’altitude à température constante
Nous pouvons constater que la quantité d’oxygène perdu (taux) augmente avec l’altitude, et les valeurs à calculées sont en accord avec les valeurs mesurées.
Application en biologie
Les globules rouges et l’altitude
Nous avons dit le rôle fondamental du sang, et plus particulièrement des globules rouges, dans le transport de l’oxygène, des poumons jusqu’aux cellules.
Un mm3 de sang humain contient, en moyenne 4 à 5 millions de globules rouges appelés également « hématies » (Les hématies sont aux nombres de 4 à 5 millions/mm 3)
C’est l’hémoglobine contenue dans les hématies quiorganise le transport de l’oxygène ; c’est-à-dire les hématies sont les responsables du transport d’O 2 (HbO2)
au niveau des poumons : hémoglobine + O
au niveau des tissus : oxyhémoglobine
Oxyhémoglobine (HbO)
hémoglobine + O
Le taux d’hémoglobine se mesure, sa normale est de 12 à 16g/ dl environ.
A l’altitude 0, l’hémoglobine du sang artériel est saturée à 98% d’O2. Lorsque l’altitude augmente, que la pression atmosphérique diminue et donc que la pression partielle d’O 2 diminue, la saturation de l’hémoglobine en O diminue.
La pression partielle d’oxygène :
La pression d’un gaz = la fraction de ce gaz multipliée par la pression barométrique.
La pression de l’air, supérieure au niveau de la mer, décroit avec l’altitude ce qui a comme conséquence de diminuer progressivement la quantitéabsolue d’air (d’oxygène) par unité de volume plus altitude est élevé.
C’est ce que nous appelons la pression partielle d’ oxygène, c’est-à-dire le produit de la pression d’oxygène par la proposition retrouvée dans l’air respiré.
A titre d’exemple :
Au niveau de la mer à l’altitude O mètre ou 1000m ; l’air contient toujours 21% de dioxygène et la pression atmosphérique au sol est 1013HPa.
La pression partielle d’oxygène sera :
0,21 x 1013hPa = 212,73 hPa
Hypoxie d’Altitude
Référons nous à la valeur précédente ou la pressionpartielle d’oxygène était le 212,73 HPa au niveau de la mer.
Sachant que la pression atmosphérique est de 346 hPa à 10 000m (Tableau 8 P27) alors Pp(O2) = 0,21 x 264 hPa = 55,44 hPa
Pour arriver à maintenir la même pression partielled’oxygène qu’au niveau de la mer, nous pouvons soit augmenter la proportion d’oxygène dans l’air respiré ou augmenter la pression de la cabine.
Ce sont là les deux façons de prévenir l’hypoxie en altitude étant indispensable à l’effort musculaire, l’hypoxie, en doute, diminuera performance sportive, alors la diminution de la pression partielle d’O 2 dans l’altitude s’accentue la diminution de la performance c’est-à-dire une de la pression partielle en oxygène va donc diminuer de manière non négligeable la performancedes athlètes.
Les athlètes de haut niveau qui visent les titres mondiaux dans notre sport doivent développer leur VO2
La meilleure technique actuelle pour obtenir un taux d’hémoglobine est de séjourner régulièrement en altitude. Ces séjours acclimatentl’organisme et le préparent à l’effort en altitude. La performance en dépend.
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Table des matières
I. INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITE SUR LA MECANIQUE STATISTIQUE D’UN GAZ A PLUSIEURS TYPES DE MOLECULE
II. THEORIE : MECANIQUE STATISTIQUE D’UN GAZ A PLUSIEURS TYPES DE MOLECULE
1- Rappel du modèle du gaz à un seul type de molécule
1.1 La pression et la densité comme expression de la température et de l’altitude
1.2 Dérivation de loi d’hydrostatique (Mécanique des fluides)
2. Développement de la théorie du gaz à plusieurs types de molécule : la pression et la densité correspondant, à chaque type de molécules comme expression de la température et de l’altitude.
2.1 Résultats généraux
2.2 Application à l’atmosphère terrestre supposée constituer de 4 types de molécules
DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES – RESULTATS DES MESURES ET DISCUSSIONS
III. RESULTATS DES MESURES ET DISCUSSIONS
1. Description des travaux de terrain et instrument de mesure
2. Photo des appareils
3. Résultats de mesures et comparaison avec les prédictions de la théorie
TROISIEME PARTIE : APPLICATIONS DE LA PRESENTE THEORIE A D’AUTRES RESULTATS DE MESURE
IV. APPLICATIONS DE LA PRESENTE THEORIE A D’AUTRES RESULTATS DE MESURE
1. Service météorologie de Madagascar
2. Aviation Civile10 de Madagascar
3. Taux d’oxygène en fonction de l’altitude et de la température
V. CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIES
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