cours de météo

LA TEMPÉRATURE ET LES MASSES D'AIR
Au fil des saisons et au cours d'une même journée, la température ambiante varie. On dit couramment, selon le cas, que le
temps se réchauffe ou qu'il se refroidit et on imagine que c'est la température de l'air qui nous entoure qui change. C'est
souvent ce qui sepasse effectivement mais, en d'autres occasions, c'est l'air lui-même qui se dkplacepour être remplacé par
de I'air plus chaud ou plus frais.
rayonnement Lorsque le soleil se lève le matin, son
infrarouge rayonnement produit une chaleur qui
est partiellement absorbée par
I'atmosphère.Cependant,
contrairement àla croyance populaire,
I'air absorbe très peu de cette chaleur.
C'est surtout le sol qui capte le
rayonnement solaire, se réchauffe et
émet
à son tour un rayonnement
calorique dans l'atmosphère. Ainsi, le
soleil réchauffe le sol et c'est le sol qui
réchauffe
l'ai.
densité de I'air L'air chaud est moins dense que l'air
froid, on dit couramment qu'il est plus
léger. L'air chaud a donc tendance
à
monter au-dessus de l'air froid, si les
conditions s'y prêtent.
On pourrait croire que de i'air froid et mlxtlon de
de l'air chaud en contact se massesd'air
mélangeraient pour créer de l'air tiède.
Un tel échange de chaleur se produit
effectivement mais le mélangen'est ni
instantané, ni complet. Ainsi, l'au
chaud et i'air froid se comportent un
peu comme l'huile et le vinaigre, le
premier s'installant au-dessus du
deuxième.
Lorsque I'air chaud se retrouve au- stabilitéet
dessus dei'air froid, ondit que I'airest instabilité
stable. Si i'air chaud se retrouve au-
dessous, il aura tendance àremonteret
on dit alors que l'air est instable. Les
phénomènes reliés àl'instabilité sont
à
labase des conditions météorologiques.
Onconstateparexemplecephénomène Ainsi donc, l'air chaud a tendance
à cornpression et
lorsqu'on prend sa douche dans une monter. Mais plus il monte, plus
il se détente
baignoire: l'air dans la baignoire, refroidit. En effet, quand un gaz est
réchaufféparl'eauchaudedeladouche, compressé, sa température augmente.
a tendance2 monterpour être remplacé C'estce quiexpliqueentre autres quela
par de I'air plus frais qui cherche à pompe de vélo se réchauffe lorsqu'on
entrerpar-dessous lerideaudedouche. gonfle un pneu.
© Alain Lesage 1995

À l'inverse, quand le gaz se détend,
c'est-à-dire lorsqu'il prend de
l'expansion suite
à une diminution de
pression, il se refroidit.
Or, la pression
atmosphérique étant moindre en
altitude, l'air se
détendet se refroidit à
mesure qu'il monte.
condensation Les changements thermiques de l'air,
et évaporation
réchauffement et refroidissement, se
produisent aussi d'une autre façon.
Lorsquedelavapeur d'eau secondense,
de la chaleur est dégagée dans
l'atmosphère. Inversement, pour que
l'eau s'évapore, il faut une source
d'énergie: en l'absence de bouilloire,
c'esti'airambiantqui foumitlachaleur
requise et qui se refroidit en
conséquence. D'ailleurs, chacun adéjà
puconstaterquel'eanquis'évaporesur
le corps produit une impression de
fraîcheur: c'estqu'alors lapeau fournit
la chaleur nécessaire à l'évaporation.
masses d'air
Un masse d'air est une portion de
l'atmosphère qui recouvre une grande
région et qui a un température
relativement uniforme.
À la rencontre
dedeuxmasses d'air, l'nnplusfroideet
l'antre plus chaude,
il y a un zone de
transition qu'on appelle front
Les masses d'air se déplacent mais en
raison de leur température différente,
elles se mélangentdifficilement. Ainsi,
le front évolue augrédes déplacements
des deux masses d'au qu'il sépare.
On appelle front froid la frontière où la
front froid et
massed'airplusfroidavanceetrepousse front chaud
l'air chaud. Dans l'exemple antérieur
on pourraitdire que lerideau dedouche
quis'avancedansla baignoireconstitue
un front froid!
Le front chaud est la
frontière le long de laquelle l'air froid
recule, repoussé par l'air chaud.
Les variations les plus importantes de
température ne sont généralement pas
attribuables aux phénomènes de
réchauffement ou de refroidissement
expliqués plus haut, mais bien au
passaged'un front. Si latempérature a
vatiéde plusieurs degrés d'une journée
àl'autre, c'est vraisemblablement que
l'on se trouve désonnais dans
un masse
d'air différente.
C'est le long des fronts que les
phénomènes météorologiques sont
généralement les plus marqués. C'est
pourquoi il importe tant de suivre leur
évolution pour etablu des prévisions.
© Alain Lesage 1995

L'HUMIDITÉ, LES NUAGES ET LES PRÉCIPITATIONS
Si lesnuages suscitent souvent le rêve parladiversitéet l'originalité deleurs formes, ils amènent aussi
les 6 "F"
parfois une des six frousses du marin. Pour mémoire, nous rappelons que celles-ci sont: la fatigue, le
froid, la faim, le feu, la flotte et
... le focaillage. Ici, on s'intéresse évidemment àlaflotte, celle qui peut
venir des airs.
L'air contient de l'eau sous forme Bien que différents types denuages se
formation des
gazeuse, delavapeurd'eau. Laquantité forment dedifférentes façons, dans des nuages
devapeur d'eauque l'airpeut contenir circonstances différentes, les notions
dépenddesatempérature.Plus1'airest exposées ci-dessus permettent
chaud, plus
il peut contenir de vapeur d'expliquer de façon générale le
d'eau. C'est la raison pour laquelle processus de formation des nuages.
À
l'air chaud est souvent beaucoup plus titred'illustration,voyons comment se
humide que l'air froid. forme un cumulus qu'on aperçoit par
une journée de
beau temps en plein été.
saturation de Lorsque lavapeur d'eau contenue dans
l'air l'au atteint le maximum que la Auleverdusoleil,lesolcommenceàse cumulus de
température de l'air permet de réchauffer et bientôt l'air au niveau du beau temps
supporter, on dit que l'air est saturé. sol devient plus chaud que l'au en
humidité
L'expression d'humidité relative est altitude. Il y a déstabilisation. L'air
relative une mesure ducontenudevapeurd'eau chaudcommence donc às'élever, mais
dans l'au par rapport
à ce point de pas avant d'avoir absorbé une bonne
saturation, àcette température donnée. quantité d'humidité qui s'évaporait du
Pour une même humidité relative de sol.
À mesure que cet air humide
70
%, l'au contiendra beaucoup plus s'élève, il prend de l'expansion, se
devapeur d'eau à20D C qu'à -10D C. détend et se refroidit.
À un certaine
altitude, sa température s'abaisse
à un
point de rosée Le point de rosée est une autre mesure
pointtelquei'humiditérelativedépasse
de l'humidité: c'est la température à
100%. L'airnepeutpluscontenirtoute
laquelle il faudrait refroidi l'au pour l'humidité qu'il a entraîné avec lui et
atteindre le point de saturation, des goutelettes se condensent. Le
considérantlaquantitédevapeurd'eau cumulus est formé.
présente dans l'air ambiant.
Si le nuage continue de se développer,
orage d'et6
Si la température de l'air s'abaisse en- la masse de goutelettes deviendra
dessous du point derosée, l'airnepeut suffisante pour vaincre le mouvement
plus contenir toute lavapeur d'eau qui ascendant et on aura de la pluie, peut-
s'y trouveetlacondensationsevroduit. être un veut oraEe en fin d'aorès-midi.
-
De façon générale, le processus de
nuagesaux
formationdetouslesnuagess'apparente fronts
à celui du cumulus décrit ci-dessus.
Cependant, le mouvement ascendant
sera souvent causé par l'avance d'un
front plutôt que par le réchauffement
du sol. Au front chand, l'air chaud
grimpe graduellement au-dessus del'air
froid; au front froid, l'air chaud est
hmtalement repoussé en altitude par
l'avancée de l'air froid. Dans un cas
comme dans l'autre, des nuages
résultent du conflit et la pluie
accompagne le passage du front.
© Alain Lesage 1995

classification L'Organisation météorologique
des nuages mondiale a établi une classification
u bancs de nuages blancs en forme de granules ou de rides r6gulièremen
s ou couches de nuages grisâtres ou blaiâtres d'aspect assez uniforme, parfois
(base à moins de 2 000)
-
internationale des nuages : 4 groupes
et
10 genres, eux-mêmes divisés en
14 esphces et 9 vanétés.
Cumulonimbus (Cb)
Nimbostratus (Ns)
4 groupes Les 4 groupes sont établis en fonction
de i'altitude de la base du nuage. étant
nuage dense de grande envergure, bien suueNr4 ayant souvent I'aspect d'une immense
enclume la base très sombre, et appartînt de violentes averses, la foudre, le tonnerre
et parfois la gr&
couche gdse peu suucmrée couvrant habihlellement tout le ciel et donnant un pluie
continuelle
-.
entenduqueles nuages àdéveloppement
vertical peuvent seretouver àplus d'un
étage
à la fois.
10 genres Lesgenres sontétabiis entenantcompte
de la forme: des boules accumulées
(cumulus),
des strates ou couches
(stratus), des Fïaments ou cheveux
(cimis) ethalementceuxquiapportent
la pluie (nimbus). Le nom des nuages
est affaire de combiiaison en& les
préfixes représentant les groupes et les
sufixes représentant les formes.
Il faudra combiner mémorisation et
mémorisation
observation pour parvenir à nommer
et observation
adéquatement mais surtout à identifier
correctement les genres de nuages. La
ricompense de ces efforts sera
l'admiration incrédule de vos
coéquipiers devant le fait que vous
ayez toujours votre ciré au bon
moment ou, plus vrai semblablement,
devant le sérieux que vous mettez
à
retenir autant de mots bizarroïdes.
Après tout, la véritable satisfaction est
une chose bien intime.
Si le coeur vous en dit ou si vos
classification
coéquipiers sont difficiles à épater, il
des
existeégalement uneclassification des P"ciPitat"Jns
précipitations, de la bmine au verglas
en passant par la grêle et la rosée. On
retrouveraces classifications détaillées
dans les ouvrages cités enbibliographie.
© Alain Lesage 1995

LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE ET LES VENTS
Pour lemarin, leventn'estpas seulementunphénomknemétéomlogique, c'estlaforcemoiricedesounavire. L'information
la plus importante du bulletin météo pour lenavigateur, c'est généralement levent, sa force et sadirection. Or, le vent, c'est
tout simplement le déplacement de l'air, causé par une différence de pression entre deux lieux.
mesure de la
Lapression atmosphérique c'estlepoids
pression
d'une colonne d'air qui s'élève àpartir
de l'altitude où on la mesure jusqu'au
sommetdel'atmosphère. Plus l'altitude
est élevée, plus la colonne est courte et
plus basseestlapression. L'altitudede
référence est le niveau moyeu de la
mer, où la pression moyenne est de
101,32 kilopascal ou 1013,2 millibar.
haute et basse
Si,enunlieu, lapressionestplus grande
pression qu'en un autre lieu, l'air aura tendance
à se déplacer d'un lieu à l'autre pour
équilibrer la pression. L'exemple le
plus simple est celui du ballon
de plage
troué qui se dégonfle jusqu'à
ce que sa
pression interne égale la pression de
l'air ambiant.
LA RÈGLE DE BUYS-BALLOT
La règle de Buys-Ballot énonce que,
lorsqu'on se place le vent dans le dos, la
dépression se trouve
à notre gauche.
Reformulée pour le marin, elle devient la
règle des
3D :
vent debout
la dépression
est
à droite
En divers lieux sur la plankte se créent
régulikrement des zones où la pression
estplus basse qu'aux alentours. (Pour
une explication du processus de
formation des dépressions, on réfère
leslecteursintéressés auxouwages cités
dans la bibliographie).
L'air des
alentours decenezone adonc tendance
àvenircombler le "creux" de pression,
unpeuàlafaçondontl'eaude l'évierse
dirige vers le drain lorsqu'on enlsve le
bouchon.
Mais toutcommel'eaudel'évier tourne
autour du drain, l'air ne se dirige pas
directement vers le creux mais se met
plutôt
àtournerautourdeladépression.
La cause des deux phénomènes est
d'ailleurs lamême: l'effet de Coriolis.
effet de Coriolis
En raison de la rotation de la terre, nous
ditCoriolis, toutcorps enmouvement à
tendance à dévier vers ladroite (vers la
gauche dans l'hémisphère sud).
Conséquemment, l'eau se dirigeantvers
le drain et l'air se dirigeant vers la
dépression sont déviés vers la droite et
se mettent
à tourner dans le sens anti-
horaire (dans le sens horaire dans
l'hémisphkre sud).
Sur une carte météorologique, tous les
isobares
points d'égale pression sont reliés par
deslignes appelées isobares, delamême
façon que les isobathes relient tous les
points
d'égaleprofondeursurunecarte
marine. On sait que plus les isobathes
sont rappwhées, plus la profondeur
varie rapidement; de même, plus les
isobares sont rapprochées, plus la
pression varie rapidement. C'est un
gradient de
peu comme si la "pente" de pression
pression
(on dit gradient de pression) était plus
forte. L'air qui dévale cette pente ira
d'autantplusvite que lapente est fom.
Ainsi, la vitesse du vent est
proportionnelle augradient de pression.
© Alain Lesage 1995