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Gradient

DéfinitionClassé sous :physique , biologie , météorologie

Par Nathalie Mayer, Futura

 
La notion de gradient de température est très importante pour les météorologues. © Nasa, Flickr, CC by-nc 2.0

De manière générale, le terme de « gradient » est employé pour qualifier la variation d'une grandeur dans l'espace.

Le gradient en mathématiques, un vecteur

Pour les mathématiciens, le terme de gradient désigne un vecteur représentant la variation d'une fonction par rapport à la variation de ses différents paramètres. Ainsi le gradient d'une fonction f en un point M est le vecteur dont les composantes sont les dérivées partielles de f calculées au point M.

Le gradient en biologie

En biologie, le gradient désigne une variation de la concentration d'une substance ou d'une propriété physiologique. Il est souvent question de gradient de concentration de part et d'autre d'une membrane. Pour se déplacer dans le sens du gradient, c'est-à-dire de l'endroit où la concentration est la plus élevée vers l'endroit où elle est la plus faible, les molécules n'ont pas besoin d'un apport d'énergie.

Le gradient en physique

En physique, on parle, par exemple, de gradient de vitesse lorsque deux couches adjacentes d'un fluide s'écoulent à des vitesses différentes.

Le gradient de température résulte de phénomènes thermodynamiques. La température d'un objet peut ne pas être la même en différents points de sa surface, lorsque celui-ci est relié, d'une part, à un autre objet chaud et, d'autre part, à un objet froid.

Le gradient en météorologie

L'expression gradient de température est également largement employée en météorologie. Elle désigne alors les changements de la température atmosphérique avec l'altitude. Elle est déterminée à l'aide de ballons sondes. Dans la troposphère, le gradient de température moyen est d'environ 0,6 °C / 100 m mais localement, il est très variable.