Climatologie : Résumé partie 2
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Climatologie : Résumé partie 2 Cours n°6 – Nébulosité Mesure de la nébulosité Mesure en 1/10 de couverture, 0 pour un ciel clair et 10 pour un ciel couvert. Mesure subjective, de plus soumise à de fortes variations journalières. Cette mesure est complétée par la durée d’ensoleillement. Formation des nuages Quatre mécanismes à la saturation d’un air initialement non saturé : 1) Mélange de deux masses d’air de température différente peut aboutir à saturation par addition de l’humidité absolue et changement de la température. (rare) 2) Masse d’air refroidi au contact d’une surface froide (formation de brouillard) 3) Refroidissement par ascendance (le plus efficace). Quatre origine à l’ascendance : Thermique, provoquée par un air chauffé à sa base au contact d’un sol chaud // Dynamique quand il y a convergence de deux masses d’air dont une est obligée de monter // Frontale quand il y a convergence de deux masses d’air contrastées et que l’air chaud est soulevé par l’air froid // Orographique quand l’ascendance est provoquée par un relief 4) Augmentation de l’évaporation ou arrivée d’un air plus humide (brouillard d’évaporation) Condensation de la vapeur d’eau L’air se condense en petite gouttelette d’eau, libérant ainsi de l’énergie latente d’évaporation, si l’air est saturé et s’il y a une présence de noyau de condensation (aérosols, très présent audessus des villes, des régions industrielles et des littorales (sels marins), ainsi que des volcans en éruption = peut provoquer une condensation avant que l’air soit saturé). S’il n’y a pas de noyau de condensation, l’air devient sursaturé et peut atteindre une concentration jusqu’à 6x celle d’un air saturé. Caractéristiques des nuages Les nuages sont de fines gouttelettes d’eau condensées ou de fins cristaux de glace. Par gravité, elles tendent à tomber mais les mouvements ascendants dans les nuages peuvent les faire remonter (trajectoire complexes) favorisant la rencontre et donc le grossissement des gouttelettes d’eau. On peut trouver de l’eau liquide jusqu’à -40°C dans les nuages. Types de nuage Classification des nuages Nomenclature : Stratus = couche Altus = élevé Nimbus = pluie Fractus = cassé Cirrus = fibre Cumulus = monceau Trois étages d’altitudes pour classifier les nuages : - Supérieur 6k à 12k : Ci, Cs, Cc (exclusivement glacé) - Moyen 3k à 6k : Ac, As, Ns (mixte) - Inférieur < 3k : Sc, St (exclusivement aqueux) Description - Cirrus (Ci) : Nuages blancs très fin en forme de coups de griffe - Cirrostratus (Cs) : Voiles légers recouvrant ~ tout le ciel - Cirrocumulus (Cc) : Banc de nuages blancs, en forme de rides ou de granules, sans ombre - Altostratus (As) : couche nuageuse grise plus épaisse que Cs. Soleil ~visible - Altocumulus (Ac) : Banc de nuages blanc/gris plus épais que Cc, avec ombre propre (ciel moutonné) - Stratocumulus (Sc) : banc de nuages gris/blanchâtre, avec partie sombre en forme de gros rouleaux - Stratus (St) : couche nuageuse grise, à base assez uniforme => brouillard bas et élevé - Nimbostratus (Ns) : Couche nuageuse épaisse, grise aspect flou jusqu’au sol dû aux précipitations - Cumulus (Cu) : nuages blancs/gris séparés, denses et à contours bien délimités. Formation verticale en forme de dôme. - Cumulonimbus (Cb) : nuage dense et puissant, grande extension verticale avec possibilité d’avoir une forme en enclume lorsque le haut du nuage touche la tropopause. => nuage d’averse/orage/grèle. Nuages de convection [développement vertical] : instabilité ~marquée de l’atmosphère. Formation en situation de marais barométrique en saison chaude, ainsi que dans les fronts froids et derrière l’aire polaire. Nuages en couches brisées [développement horizontal] : phénomènes d’onde au contact de 2 masses d’air à vitesse ou direction différentes. Nuages en couches [développement horizontal]: soulèvement généralisée d’une masse d’air dans un front chaud ou provoqué par le passage au-dessus des continents ou des reliefs Développement de nuages par temps perturbé Si la masse d'air plus chaud prend la place de l'air froid ; alors, on un front chaud (l’air chaud pousse). Au contraire, si l'air froid chasse l'air chaud, on a un front froid (l’air froid pousse). Front chaud : Front froid : Occlusion : c’est ce qu’il se passe lorsqu’un front froid plus rapide rattrape un front chaud (qui aura plus de peine à pousser l’air froid devant). La masse d’air froid soulève la masse d’air chaud Rencontre entre deux fronts, occlusion schématisée : Développement des nuages de convection par situation estivale Situation de marais barométrique en saison chaude (= pression uniforme et proche de la normale, avec vents faibles). Ac le matin => Cumulus de plus en plus gros => (lorsqu’il y a formation de glace) Cumulonimbus. Une baisse du réchauffement du sol/plus petite humidité de l’air/pression plus élevée, baisse l’intensité des nuages de convection. Variations de la nébulosité Variations diurnes Saison froide : en moyenne, nébulosité plus basse durant l’après-midi et plus élevée en fin de nuit et le matin, surtout à basse altitude (influence du brouillard/stratus). Saison chaude : c’est l’inverse ; en moyenne moins de nébulosité le matin et plus l’après-midi et le soir, surtout sur les reliefs. Variations saisonnières Pour la Suisse : - Nébulosité plus élevée en hiver sur le Jura et le plateau (stratus = région basse) - Nébulosité plus élevée au printemps et au début de l’été dans les Alpes (nord) à cause des nuages de convection - Nébulosité en moyenne plus basse Valais/Tessin Exception : Dans les climats méditerranéens la nébulosité est plus basse en été alors que dans les autres climats c’est là où elle est la plus haute (saison des pluies). Variations de la nébulosité en fonction des reliefs Nébulosité est… - Plus forte relief qu’en plaine à cause des nuages de convection en saison chaude ou dans les zones intertropicales. L’inverse en saison froide dans les zones tempérées. - Nébulosité augmente du Sud-Ouest au Nord-Est de la Suisse (latitude) - L’ensoleillement relatif est le plus fort en Valais et le plus faible sur le plateau et surtout au Nord-Est. Variations de la nébulosité avec la latitude et la continentalité La nébulosité est en moyenne… - Plus forte sur les océans que sur les continents - Plus forte en région équatoriales, dans les régions tempérées et subpolaires. - La plus basse dans les régions tropicales sèches et subtropicales entre 15° et 30° surtout sur le continent - Plus faible sur les continents glacés des régions polaires Influence de la nébulosité sur le rayonnement solaire et la température de l’air - Réchauffement via condensation de la vapeur d’eau qui libère de l’énergie latente d’évaporation (action active) - Réchauffement via rayonnement des IR terrestre vers le sol (effet de serre, action passive) - Refroidissement via diffusion et réflexion des rayons mais, réchauffement de l’atmosphère avec l’absorption Brouillard Correspond à une visibilité et non pas un type de nuage ! Brouilard dès que visibilité horizontale <1km (entre 1 et 2km, brume, >2km clair). Jours de brouillards =/= jour à stratus bas mais jour à visibilité inférieure à 1km, ce qui en résulte avec plus de jour de brouillard sur les reliefs que sur le plateau. Brouillard de rayonnement Stratus proche du sol par refroidissement fort du sol. Le brouillard sera un plus épais - En hiver (T plus basse, rosée plus rapidement atteinte) - Avec un léger vent que par temps calme (brasse l’air froid sur une plus grande épaisseur) - Dans une vallée que sur un plateau Brouillard d’advection Stratus proche du sol avec 2 types de formations : 1) Refroidissement d’un courant chaud et humide qui se déplace (le plus fréquent dans les types de brouillard marin, au-dessus de courants marins froids) 2) Masse d’air froide au-dessus surface chaude. La différence de T induisant de l’évaporation forte de la surface chaude, qui sature l’air. (Impression de fumée) Brouillard d’évaporation Stratus se formant proche du sol pendant et après de fortes pluies. Ceci peut être dû au retour du soleil. Ce type de nuage peut devenir des cumulonimbus. Brouillard d’ascendance Ascendance d’un air humide à cause d’un relief. Dans les reliefs peu élevés, ce sont de stratus. Sinon, peut être plusieurs types de nuages. Smog (=smoke + fog) Brouillard/brume formé associé à des épisodes de fortes pollutions (concentration d’aérosols élevées. Plus élevé en ville et région industrielles => Peut induire des pluies). Smog en anticyclonique situation en hiver (=inversion de température persistante près du sol) : polluant piégé près du sol, dans le brouillard => brouillard opaque si le brouillard durait plusieurs jours. C’est le smog le plus dangereux (4000 personnes mortes à Londres). Grâce aux nouvelles mesures, les concentrations de poussière et de polluant ont diminués dans l’aire et que le smog a diminué dans l’Amérique du Nord et en Europe (problème toujours présent dans les pays émergeants). Smog en situation anticyclonique en été : smog photochimique (dans les grandes villes des zones subtropicales) : concentration d’ozone très élevée près du sol et temps très brumeux, créé par une inversion de température (=piège les polluants) à moyenne altitude à cause des anticyclones subtropicaux. Forte concentration d’ozone créé par réaction des polluants avec le fort rayonnement solaire estival. On en trouve moins en Suisse car moins de polluant et que la durée estivale est plus courte que dans les climats méditerranéens. Niveaux de brouillard en Suisse Plateau : Favorable à accumulation d’air froide, nappe de stratus en situation anticyclonique en saison froide (capacité hygrométrique plus basse) + évaporation des lacs et des sols rendant l’atmosphère plus humide et parce que la durée des nuits est plus grande. Situation anticyclonique hivernale sans vent : L’air froid rempli le plateau jusqu’à ~750/800m/mer = limite du brouillard (liée à la topographie). Situation anticyclonique hivernale avec vent du Sud ou Sud-ouest : Le vent favorise un débordement de l’air froid et du stratus vers le Nord et le Nord-Est = limite ~600m/mer. Situation anticyclonique hivernale du Nord à Est : La bise brasse l’air froid et le pousse en direction des alpes, augmentant l’épaisseur de l’inversion de T mais en baissant son intensité => Limite entre 1000m/mer (bise faible) et 2000m/mer (bise forte).(=Bise, aire froid humide qui pousse en direction des Préalpes et des Alpes). L’air froid déborde au Sud-Ouest de Genève. Les situations peuvent être intermédiaires à celles-ci. La fréquence moyenne du brouillard sur le plateau suisse diminue avec l’altitude, entre 450 et 950m/mer et puis augmente légèrement plus haut. La fréquence croît d’Ouest en est (15 à 35j romandie et 35 à 70j en alémanique). On voit que globalement, le nombre de jour de brouillard tend à baisser. Il est difficile à savoir si on a moins de stratus ou si on a moins de stratus qui touche le sol => ça pourrait être un effet des îlots de chaleur urbain, où on observe une tendance à l’élévation du brouillard. Cours n°7 – Précipitations Mécanisme de formation des précipitations Les gouttelettes d’eau en suspension dans les nuages sont beaucoup plus petites (et leur taille peut varier d’un facteur 100) que les gouttes de pluie. Elles peuvent grossir par : 1) Coalescence : Absorption des petites gouttelettes par les plus grosses. 2) Agrégation : Association des cristaux de glace entre eux (neige) 3) Processus de Bergeron-Findeisen (entre -10 et -30°C): Grossissement cristaux de glace aux dépens des gouttelettes d’eau surfondues. La vapeur d’eau va se condenser autour de cristaux de glace qui va se sublimer en cristal de glace (une partie sera évaporée, mais cette partie évaporée participera au même processus) 4) Accrétion : Les gouttelettes d’eau vont gelés en absorbant des cristaux de glace. Ces mécanismes sont plus efficaces dans un air instable puisqu’il génère des ascendances plus importantes. En conditions stables (front chaud), la formation sera pluto^t en petites gouttes de pluies/neige avec des précipitations régulières et persistantes. À l’inverse, en conditions instables (front froid), il y aura de grosses gouttes/flocons de neige voir grésils/grêlons avec des précipitations intenses et irrégulières. Orages Orages d’origine thermique Saison chaude, en fin de journée (après-midi/soir), en cas de marais barométrique et de vent faible. Se développe avec un réchauffement du sol qui créer une ascendance (via des bulles d’air chaud), induisant un refroidissement de cet air qui monte et qui se sature à une certaine altitude. D’abord généré par le réchauffement solaire du sol, ils le sont ensuite par la chaleur latente d’évaporation de l’eau lorsque les nuages sont gros. Maturité lorsque la partie supérieure des cumulus atteint -40°C faisant apparaître des particules de glace relative aux cumulonimbus. Il y a alors des précipitations avec de grandes rafales de vent engendré par l’air froid entraîné vers le bas par la pluie. Dissolution quand les courants ascendants à l’avant du Cb qui alimentaient le nuage en vapeur d’eau disparaissent et ne subsiste que les courants subsidents => désagrégation. Orages associés aux fronts froids L’air froid bouscule l’air chaud devant lui et le soulève => ascendance et formation de Cb. Ce type d’orage peut avoir lieu n’importe quand dans l’année et dans la journée. Ils peuvent générer des orages supercellulaires lors d’un important cisaillement horizontal des vents avec l’altitude qui fait que les précipitations et les courants ne retombent pas et sont remontés. Ce sont les orages les plus violents et les plus longs, avec une durée de vie entre 2 et 4h, pouvant aller jusqu’à 6h contre 1h pour les autres orages. Formation des éclairs Les mouvements des vents créés des frictions entre l’air, l’eau et la glace se traduisant par des charges électriques positives autour des cristaux de glace dans la partie supérieure du Cb, au-dessous et à la surface et par des charges négatives autour des gouttelettes d’eau dans la partie inférieure du nuage. Si la différence de potentiel est suffisante, il se créé une décharge qui peut avoir lieu soit à l’intérieur du nuage, entre deux nuages, ou alors du sol au nuage (foudre). Le tonnerre est le son résultat de la rapide expansion de l’air surchauffé au passage de l’éclair et puis de la rapide contraction de l’air refroidi après l’éclair. La vitesse d’un éclair est celle de la lumière. Grêle Se forme dans les zones du Cb balayées par de forts courants ascendant => monte et descende plusieurs fois => mécanisme de Bergeron ou d’accrétion. En Suisse, seul 15-20% des nuages d’orage produisent de la grêle. Tornades Elles se forment dans de très gros Cb où les courants ascendant s’organise en une cheminée convective (de 1km de diamètre). Il faut la présence de vents forts à haute altitude et d’une divergence de l’air au-dessus de la cheminée convective pour augmenter le « tirage ». Ceci engendre une rotation de l’air près du sol et d’un aspirement de l’air chaud. Cet entonnoir descend de la base du nuage jusqu’au sol, créant des vents tourbillonnants et de grosse chute de pression à l’intérieur. C’est donc surtout à l’avant des fronts froids actifs et dans les régions planes qu’elles se forment. Les reliefs ne favorisent pas la formation de tornade. Une trombe est un tourbillon local reliant un nuage au sol ou à une surface d’eau => Plus petites et moins puissantes. Fréquences des orages Un jour d’orage est compté lorsqu’il y a un coup de tonnerre proche ou lointain. Actuellement, il y a des techniques de détection optique aussi. La fréquence augmente avec la température et l’instabilité moyenne de l’atmosphère => région équatoriales et tropicales sont les plus exposées alors que les pôles sont les moins exposées. En Suisse, c’est au Sud du Tessin où il y en a le plus et dans les hauts reliefs (Valais/Grison) qu’il y en a le moins : à cause des glaciers qui ne favorisent pas un réchauffement du sol. Types de précipitations Précipitations liquides : Pluie, bruine/crachin (gouttes très fine dans un air stable, différence est que le crachin « mouille » et il aurait plutôt lieu en milieu méditerranéen), pluie congelante (en hiver lorsque les gouttes d’eau tombe sur un sol très froids qui se congèlent. Toutefois, elles ne seront pas congelées très longtemps car elles transmettent de l’énergie au sol). Lorsqu’un front chaud arrive au-dessus d’un lac d’air froid couvrant le fond des dépressions en hiver, il y a une inversion thermiques proches subzéro proche du sol et au-dessus de 0 audessus de l’air chaud du front, créant des précipitations (neige, pluie congelante ou grésils). Précipitation solide : Neige (cristaux de glace en forme d’étoile), grésil (petits cristaux de glace arrondis : formation par accrétion ou goutte d’eau traversant un lac d’air froid) et grêle (morceau de glace se formant dans certains Cb). Autres sources d’humidité atmosphérique - Rosée : condensation de la vapeur d’eau dans l’air sur le sol - Gelée blanche : idem que rosée mais avec sublimation inverse de la vapeur d’eau - Givre : dépôt de fines gouttelettes contenues dans le brouillard qui se transforme en cristaux de glace => Le givre recouvre aussi bien les arbres que le sol. - Verglas était synonyme de pluie congelante mais par abus de langage il veut dire pour tout type de gel qui recouvre les routes. - Pluie congelante : pluie tombant sur un sol gelé formant une couche de glace épaisse Mesures des précipitations Hauteur d’eau : qté d’eau en mm => 1mm représente 1L pour 1m2. Pluviomètre (relevé journalier) : récipient récupérant l’eau de pluie. Le vent peut fausser les mesures (sous-estimation si vent) il faut donc le mettre dans un endroit dégagé. On met de l’antigel pour remédier au problème de gel. Pluviographe (relevé en continu) : il y a de l’eau qui est mise et est relevé le niveau. Lorsqu’il est plein, il se vide et les mesures reprennent à l’état initial. Même problème pour vent. Le problème de gel peut être enlevé en le chauffant. Pluviomètre totalisateur = gros pluviomètre annuel, installé dans des endroits difficiles d’accès à environ 4-5m du sol. Pour éviter les problèmes de vents : On procède à des mesures radars. Le radar tourne autour de lui et envoie des signaux qui vont aller à la rencontre des précipitations matérialisée par un écho : son intensité donne la taille des gouttes, le temps d’aller-retour donne la distance et le nombre d’écho donnent l’intensité des précipitations. Le problème est lorsqu’il y a des reliefs, le radar ne peut pas pénétrer au fond des vallées cachées et dans ces endroits, les précipitations sont donc sous-estimées (car les radars sont au sol). Variations spatiales des précipitations - Hauteur moyenne globale = 1000mm/an - Variation de 0 à 12m/an (max convergence intertropicale) Variations en fonction de la latitude Quatre bandes sèches : dans les hautes latitudes (faible capacité hygrométrique air froid) et près des Tropiques (présence hautes pressions subtropicales). Bande très pluvieuse à la convergence intertropicale. Ceci est perturbé par l’effet de la longitude. Variations en fonction de la longitude L’ouest des continents est en général exposé aux alizés secs avec courants marins froids => sécheresse. L’est des continents : alizés chargés d’humidités avec courants marins chauds => pluvieux. Dissymétrie inverse aux latitudes moyennes car vents d’ouest humides et bordés courants marins chauds et l’Est bordé de courants marins froids. Variations des précipitations en fonction de la topographie Augmentation avec altitude (air se refroidi) Augmentation avec exposition aux vents humides, versants dits « au vent » par effet de barrage et diminution versants dits « sous le vent » par effets de foehn. Alpes, zones les plus sèches sont celles intra alpines dans le centre des chaînes Variations des précipitations en fonction de paramètres plus locaux Grandes agglomérations = îlot de chaleur urbain + grand nombre de noyaux de condensation Grands lacs + mer intérieures = légère augmentation précipitations (+ vapeur). Végétation abondante = augmentation précipitation car évapotranspiration. Pluviosité et régime pluviométrique Pluviosité Nombre de jour de pluie par à >0.1mm. Il est le plus grand dans régions tempérées à moyenne latitude au-dessus des océans (3/4 du temps). Convergence intertropicale pas autant de jours mais pluies plus intenses. Le plus petit nbre de jours de pluie ~ dans les régions les plus sèches. Régime pluviométrique dans les zones tropicales De tropique à 10° : saison des pluies en été et saison sèche en hiver. Le climat varie de tropical sec à humide selon la longueur de la saison des pluies. La plus brutale en Asie du Sud-Est avec la mousson. Plus on se rapproche de l’équateur, plus le régime devient pluvieux. Proche de l’équateur : deux maximum en été et en automne, à l’équateur : deux légers max aux équinoxes. Rythme dicté par la convergence intertropicale. Régime pluviométrique dans les zones extratropicales Régions méditerranéennes : Front polaire + cyclones extra-tropicaux (CET) remonte en été => saison plus sèche et saison plus humide en hiver. Climat océanique sur les façades Ouest des continents aux latitudes moyennes : pas de mois sec, précipitation plus abondante en saison froide car : proche du Front polaire, circulation d’Ouest, océans plus chaud que les continents. Climat continental à l’intérieur des continents aux latitudes moyennes : saison froide relativement sèche car anticyclone thermique au sol et précipitations concentrées en été car atmosphère plus instable. Le climat devient de plus en plus continental en s’éloignant des Océans vers l’est. La façade orientale (est) est un climat continental mais précipitations plus importantes surtout en hiver. Climat-semi continental : type lorrain (EU centrale), continental mais plus humide et danubien : 2 max pluviométrque printemps automne sans été sec. Climat subpolaire : Régime océanique dans les zones tempérées, moins de précipitation car trop froid. Climat polaire continental : Très faible précipitation hiver avec anticyclone polaire thermique, un peu plus importante en été. Régions arides et semi-arides subtropicales : Présence d’anticyclone subtropicaux = très faible précipitation toute l’année. Transition régime méditerranéen vers le nord, tropical vers le sud. Régions semi-arides dans les latitudes moyennes à l’intérieur des continents : régime continental sec. Précipitation en Suisse Hauteurs d’eau et nombres de jours de pluies Plus de mesures que les autres paramètres climatiques. En Suisse, variation entre 500 (vallée en Valais central) à 3000mm/an (sommet pré et alpin). La Suisse est ainsi une des régions les plus pluvieuses d’Europe à cause des alpes. Jour de pluie : hauteur d’eau >=1mm. Varie de 75 (Valais central) à 120 (versant Sud des Alpes). => Intensité moyenne plus forte au sud des Alpes avec faible nombre de jour de pluie par rapport aux hauteurs annuelles. Régime pluviométrique en Suisse Suisse, en marge des climats océaniques, méditerranéens et continentaux. Nord des Alpes : climat type lorrain. 2è léger max de précipitations au Jura en hiver = caractéristique atténuée climat océanique. Max estival au nord et dans les alpes s’intensifie d’ouest en est avec l’atténuation de l’influence du régime océanique au profit du régime continental. Basse et une partie de la haute Engadine = régime pluviométrique du nord des Alpes. Précipitations extrêmes Intensité = f(type de nuage, front, humidité absolue des masses d’air + relative=T) Averse les plus violentes + abondante dans les régions intertropicales. Important à connaître ces max pour édification du réseau hydrologique. Précipitations extrêmes… … Au nord des Alpes : Si afflux d’air humide du Nord-Est/Ouest + présence d’une convection importante provoquée par une dépression/front stationnaire = situation de barrage très active sur le versant Nord. … Au Sud des Alpes : Idem sauf afflux du Sud-Est/Ouest. Les gros nuages d’orages génèrent une forte intensité mais localisée géographiquement et temporellement. Le réchauffement du climat provoque une augmentation de l’évapotranspiration ainsi que de la capacité hygrométrique de l’air et donc de la qté totale de vapeur d’eau = hausse des fortes précipitations depuis 1950 (1975 en Suisse). Neige Chutes de neige et manteau neigeux Neige = f(Tmoy en hiver) : grands froids ne favorisent pas des chutes de neige importante ! En effet, Canada et Sibérie, couche de neige peu épaisse mais persistante. Elle est la plus épaisse sur les montagnes des latitudes moyennes exposées aux vents humides avec Tmoy élevées (Alpes). Chute de neige en Suisse : Entre 1.5m (700m Plateau Alémanique + pied des Préalpes) à 15m à 2500 sur les reliefs alpins exposés. Record mondial : 31m (USA). Hauteur moyenne à la fin de l’hiver : de 20cm à 1k/mer à 350cm à ~2.5k/mer et plus. À altitude égale : hauteur plus élevées sur versant Nord des Alpes et plus basse à l’intérieur de Alpes. Record dans les Alpes : 8.16m. La date de la fonte varie très peu dans les régions continentales. Forte variation dans les montagnes des latitudes moyennes. Neige inconnue dans les régions tropicales à basse altitude alors qu’en Antarctique et dans les montagnes à partir d’une certaine altitude (4k/mer Alpes) précipitation que neige. Neiges persistantes f(altitude, latitude, T moy, qté neige tombée). Limite +basse régions équatoriales vs tropicale. La limite diminue plus rapidement avec la latitude depuis les Tropiques dans l’hémisphère sud (frais et humide) que dans l’hémisphère nord. Chutes de neige extrêmes En Suisse : 130cm en 24h à Klosters. En 1985 : 47-68cm à Genève/Lausanne/Aigle. Évolution des chutes de neige durant le 20è siècle Diminution sur la Suisse à basse et moyenne altitude. À partir de 2500m/mer diminution plus récente. Pression atmosphérique Définitions et mesures de la pression atmosphérique Pression atmosphérique : poids atmosphère par unité de surface. Max niveau mer. 1hPa = 1mBars = 0.75mm Hg Pression atmosphérique normale au niveau marin : 1013.25hPa = 760mm Hg. Mesuré par baromètres à mercure ou anéroïdes. Décroissance verticale de la pression atmosphérique P diminue de manière logarithmique au-dessus de 3k/mer et linéaire en-dessous. Décroissance plus rapide dans un air froid que chaud car Pmoy plus basse au-dessus de régions polaires et inversement car : air chaud moins dense et aura tendance à se dilater donc sa tendance à décroitre sera moins rapide. Atmosphère standard : 1013hPa (mer), 15°C (mer), gradient vertical thermique 0.65°C/100m. Champ de pression au sol - Anticyclone (H ou A), P >= 1020hPa. - Dépression (D, T ou L), P =< 1005hPa. - Pression indifférenciée entre les deux !Les anticyclones ne sont pas toujours porteur de beau temps et les dépressions de mauvais : le temps varie aussi en fonction des fronts et de leurs perturbations. Carte des champs de pression : isobares = ligne d’égale pression, ramenée à la même altitude, en enlevant les variations diurnes (vallées = accumulation d’air froid pendant la nuit => dépression et phénomène inverse la journée) et semi-diurnes. Les anticyclones et les dépressions sont des cercles fermés. o Dorsales : arête anticyclonique o Thalwegs : vallée dépressionnaire. o Un col barométrique est la zone de pression plus faible entre 2 anticyclones o Couloir dépressionnaire est une zone de pression basse. Gradient de pression : différence horizontale le long d’un axe perpendiculaire aux lignes. Plus les lignes sont serrées, plus le gradient est haut. Marais barométrique : Champ de pression uniforme. Affaiblissement d’un anticyclone au sol consécutivement à un réchauffement du sol dû au soleil = propice à la formation de cellule orageuse. Centre d’actions : Régime persistant ou récalcitrant (dépression d’Islande, Anticyclone des Açores, etc…) Champ de pression en altitude Cartographie avec une pression constante et des iso-lignes d’altitudes : elles disent à quelle altitude on retrouve cette pression. Même interprétation : A coïncide avec les altitudes les plus élevées et vice-versa. Types d’anticyclones et de dépressions A et D d’origine thermique ! Ils disparaissent rapidement avec l’altitude. A : Formation au contact d’une surface très froide, qui créer une accumulation d’air froid près du sol. Ce sont des anticyclones puissants au-dessus de l’Antarctique, du Groenland et de certains continents très froids en hiver (Canada, Russie, Sibérie). D : Formation au contact d’une surface très chaude, qui créer une ascendance d’air et formation de zone dépression ~importante et persistantes. Si l’air sature = libération d’énergie qui renforce la dynamique de la dépression. On en retrouve notamment dans les zones équatoriales où elles sont renforcées par la ZCIT, dans les déserts surchauffés (peu d’influence ailleurs à cause des subsidences d’air plus haut), au-dessus des mers et des océans quand plus chauds que continent. Anticyclones et dépressions d’origine dynamique ! Ils se maintiennent avec l’altitude (au moins jusqu’à 500hPa). D : Convergence d’air proche du sol, créer une ascendance généralisée et une divergence en altitude à la tropopause qui aspire et maintient l’ascendance. A : Subsidence de l’air dans la troposphère avec une divergence des courants au sol et une convergence au niveau de la tropopause. ! A dynamique sont chauds contrairement au A thermique qui sont froids car la subsidence entraîne un fort réchauffement de l’air par compression adiabatique. ! Les effets thermiques et dynamiques peuvent se mélanger. ! Un anticyclone est une situation relativement stable car l’air près du sol ne bougera pas, dans une situation thermique, tout au plus des stratus qui ne seront pas assez condensé pour provoquer des précipitations. Dans un régime dynamique, l’air en descendant s’assèche et donc pas de précipitations non plus. Dépressions d’origine orographique Les reliefs dévient une partie des courants près du sol ce qui créer une accumulation d’air et hausse de la pression sur le versant au vent, alors qu’il y a une diminution de l’afflux d’air et une baisse de la pression sur le versant sous le vent. (=> Situation de foehn). La dépression sous le vent peut être active ce qui peut influencer le temps. Répartition globale des pressions près du sol D équatoriales : thermique (zone chaude) + dynamique avec ZCIT H polaires : thermiques. Plus étendue en Antarctique car continent plus froid que l’Arctique. Entre polaire et équatorial : centre d’action origine principale dynamique. Avec toutefois une forte influence des facteurs thermiques dans ces régions. D du front polaire (zone de rencontre entre l’air froid polaire et tropical) se renforce sur les océans en hiver pour des raisons thermiques. Dans l’hémisphère nord, elles n’apparaissent que sur les océans car sur les continents : origine thermique qui disparaît en été. Dans le Sud, D du front polaire forment une bande ~continue toute l’année A subtropicaux (Açores p.ex) plus pornoncé près du sol sur les océans en été pour des raisons thermiques => remplacé par des zones légèrement dépressionnaires d’origine thermique sur les continents surchauffé en été mais avec peu d’influence car trop sec sauf si coïncidence avec ZCIT, p. ex en Asie du Sud-Est, où elles sont très marquées et elles aspirent l’air humide de l’océan. => N’apparaît pas dans l’hémisphère Sud car pas assez de continent. C’est pourquoi il y a un anticyclone continu là-bas. Les grands centres d’action se déplacent vers le nord de l’hiver à l’été boréal car ils suivent les mouvements de l’ZCIT qui tend à se mettre là où le soleil est au zénith. Circulation atmosphérique générale Vents généraux liés aux différences de pression
