Introduction à la Météo Synoptique

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CHAPITRE 1
L'ÉCHELLE SYNOPTIQUE
1.1 Notions d'échelle et observations météorologiques
On peut considérer l'atmosphère comme un continuum constitué de particules gazeuses. Des
phénomènes et des forces y agissent et interagissent dans toute une gamme d'échelle de temps et
d'espace. Quand on veut étudier un phénomène météorologique précis il faut d'abord cerner à
quelle échelle il se situe et quelles sont les forces importantes en présence.
On peut classer les phénomènes atmosphériques selon différentes échelles basées sur leurs
dimensions spatiales et temporelles. Par exemple, les panaches de chaleur qu'on observe au-dessus
de l'asphalte des routes pendant une journée chaude et ensoleillée, lesquels mesurent un mètre et
ne durent que quelques secondes, sont classés dans la micro-échelle. Par ailleurs, les grands
tourbillons de nuages qu'on observe à partir de l'espace (figure 1.1), persistant plusieurs jours et
ayant une dimension horizontale de l'ordre de mille à quelques milliers de kilomètres,
appartiennent à l'échelle synoptique ou planétaire.
Il existe plusieurs classifications d'échelle pour les phénomènes météorologiques (tableau 1.1).
Nous développerons une définition de l'échelle synoptique basée sur les équilibres des forces en
jeu. Nous compterons alors parmi les phénomènes de l'échelle synoptique (et meso-alpha) ceux
qui sont caractérisés par une dimension spatiale parallèle à la surface de la Terre de l'ordre de
grandeur de 1000 km (de 500 à 5000 km).

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Les réseaux actuels de stations d'observation de surface et en altitude (figure 1.2) ont été
développés pour identifier et suivre les phénomènes météorologiques à l'échelle synoptique.
Cependant, comme le montre le tableau 1.2, leur espacement ne permet pas généralement une
résolution parfaite des phénomènes qui se trouvent dans la partie inférieure de l'échelle
synoptique. En effet l'identification de phénomènes qui ne s'étendent que sur 500 km exige un
réseau de sites d'observations espacés en moyenne de 100 km dont les relevés se font à intervalle
de quelques heures.
FIGURE 1.1: Photo satellites.

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TABLEAU 1.1
Échelles horizontales de phénomènes atmosphériques
fronts,ouragans
lignes de grain
MCC
km
10,000
ORLANSKI
1975
LIGDA
1951
PHENOMENES
ATMOSPHERIQUES
1,000
100
10
1
m
100
10
1
Synoptique
Méso-échelle
Micro-échelle 2km
2000km
MACRO
MESO
MICRO
α
β
α
γ
γ
β
tourbillons
de sable meso-
anticyclone
ondes
longues
anticyclone
TCU
tornades dépressions
extra-
tropicales

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FIGURE 1.2: Carte de la couverture globale pour le 3 mars 1993 à 00 UTC +/- 3 heures.
Les stations terrestres sont relativement nombreuses dans les pays industrialisés (il y en a près de
300 au Canada) mais elles le sont beaucoup moins ailleurs. Sur les océans il n'y a que quelques

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bateaux et bouées météorologiques. Sur les continents, les observations horaires de surface se font
majoritairement aux aérodromes. Elles permettent l'identification des phénomènes
météorologiques à l'échelle synoptique sur certaines parties de la Terre. Les stations synoptiques
(figure 1.1), par contre, ne permettent pas une résolution parfaite de la partie inférieure de cette
échelle (tableau 1.2).
Ceci est d'autant plus vrai pour les stations aérologiques (tableau 1.2). On n'en compte en
Amérique du Nord qu'un peu plus d'une centaine. Les sondages verticaux de l'atmosphère, vu leur
coût, sont limités à 2 par jour (00Z et 12Z). Ils sont réalisés à l'aide de ballons gonflés à
l'hydrogène* qui sont équipés de radiosondes. Les avions commerciaux rapportent aussi la vitesse
et la direction du vent et la température. Cependant ces informations sont souvent confinées dans
des couloirs correspondant aux routes et niveaux de vol les plus utilisés.
Les stations de surface, les stations aérologiques et les avions nous donnent des mesures directes
de divers paramètres météorologiques. Ils existent cependant d'autres sources de données
d'observations faisant des mesures indirectes de plusieurs de ces paramètres. Certains appareils
(Profilers) peuvent, du sol, faire un relevé vertical de la température et de l'humidité à l'aide de
radiomètre, et aussi faire un profil du vent à l'aide d'un radar Doppler. Cependant ils sont encore
expérimentaux à l'heure actuelle et utilisés surtout en recherche.
Il existe aussi un réseau de satellites météorologiques qui donnent à la fois une vue globale et
détaillée de la structure des nuages et de la température du sommet des nuages. On peut aussi en
déduire les vents où les nuages sont identifiables. Le profil vertical de la température et de
l'humidité peut également être estimé à partir des satellites si le ciel est clair. Cependant bien que
les satellites permettent d'observer des phénomènes reliés aux mouvements de l'air à l'échelle
synoptique, ils ne permettent pas partout une mesure directe des paramètres de base.
* Au Canada