fronts et perturbations

FRONTS ET PERTURBATIONS
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FRONTS ET PERTURBATIONS
1. CARACTERISTIQUES DE L'ATMOSPHERE
1.1. Description de l'air
2. CHAMPS DE PRESSION
2.1. Isobares
2.2. Gradient de pression
3. VENT
3.1. Caractéristiques
3.2. Vent et champs de pression
4. MASSE D'AIR
4.1. Classification
5. CIRCULATION GENERALE
5.1. Bilan énergique
5.2. Front polaire
6. FRONTS
6: 1. Front froid
6:2. Front chaud
6:3. Front occlus
7. DEVELOPPEMENT D'UNE PERTURBATION
8. SYSTEME NUAGEUX LIÉ
9. PHENOMENES METEO LIÉS
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1. CARACTERISTIQUES DE L'ATMOSPHERE
1.1 . DESCRIPTION
Les principaux paramètres qui caractérisent l'état :
5 La pression (P)
5 La température (t°)
5 L'humidité (u)
5 Le vent (W)
La pression et la température subissent des variations :
5 Régulières (diurnes et saisonnières)
La pression croît de 4h à 10 h et de 16 h à 22 h.
Elle décroît de 10 h à 16 h et de 22 h à 4h.
La température est minimale peu après le lever du soleil.
Elle est maximale 2 heures après la passage du soleil au zénith.
Elle varie également selon la saison; C'est à dire en fonction des
positions relative de la terre et du soleil au cours de l'année.
5 Irrégulières
Ces variations se produisent au passage d'une perturbation.
5' Verticales
Au fur et à mesure que l'on s'élève, la pression et la température
diminuent.
5 Horizontales
(Etudiées au chapitre suivant)
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2. CHAMPS DE PRESSION
La pression au niveau de la mer n'est pas un facteur stable. Cela signifie
que la densité de l'air varie à cet endroit :
" l'air froid est lourd va descendre et intensifier sa pression au sol.
" l'air chaud et léger va s'élever et pèsera moins sur la surface de
référence.
2.1 . LIGNES ISOBARES.
Une des base de la météo réside dans la mesure de la pression dans
différents points du globe. En reliant entre eux tous les points d'égale
pression, on obtient des lignes fermées dites lignes isobares.
Ces lignes isobariques graduées de 5 hpa en 5 hpa délimitent
graduellement :
5 Des dépressions (D ou L) :
Suite d'isobares fermées dont la cote décroît vers l'intérieur en
entourant un minimum de pression.
5 Des anticyclones (A ou H) :
Suite d'isobares fermées dont la cote croit vers l'intérieur en entourant
un maximum de pression.
5 Des marais barométriques
Vaste zone ou la pression varie peu.
On notera également :
5 THALWEG : axe d'une zone de basse pression (analogue à une
vallée).
5 DORSALE : axe d'une zone de haute pression (analogue à une
crête).
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2.2. GRADIENT DE PRESSION
C'est la distance entre deux isobares le concept est analogue à la pente d'un
terrain en topographie.
La force du vent est inversement proportionnel à la distance entre les
isobares :
- le vent est faible quand la distance entre les isobares est grande (pente
faible).
- le vent est fort quand la distance entre les isobares est faible (pente
forte).
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3. LE VENT
3.1 . CARACTERISTIQUES DU VENT
C'est le mouvement horizontal de l'air. Il se caractérise par sa direction et par
sa force.
" Direction :
un vent de 180° vient du Sud.
un vent de 040° vient du nord-Est. un vent de 320° vient du NordOuest. un vent de 200° vient du sud-Est.
" Force :
En général, on l'exprime en nœuds (kts), en km/h ou en m/s.
Correspondance approximative entre unités :
1 m/s = 2 kt = 4 km/h.
50 kt
10 kt
5 kt
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3.2. VENT ET CHAMPS DE PRESSIONS
" Force de Coriolis
Si la terre était immobile, le vent se dirigerait du cœur répulsif des hautes
pressions vers le cœur attractif des basses pressions.
Mais la terre tourne et cette rotation provoque une déviation des
mouvement de l'air vers la droite dans l'hémisphère Nord et vers la
gauche dans l'hémisphère Sud.
Cette force a un effet remarquable sur les dépressions et les anticyclones.
" Loi de Buys-Ballot
Les vents divergents du centre d'un anticyclone vont être déviés à droite
et tourneront dans le sens horaire autour de cet anticyclone.
Les vents convergents vers le centre d'une dépression, vont être déviés à
droite et tourneront dans le sens anti-horaire autour de cette dépression.
Ainsi, un observateur qui se place face au vent aura approximativement
une zone de basse pression (dépression) sur sa droite et une zone de
haute pression (anticyclone) sur sa gauche.
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4. MASSE D'AIR
L'air est extrêmement influençable (variations de t°, hu et p) et lors d'un
séjour prolongé sur un lieu géographique déterminé, il finit par en acquérir
les caractéristiques.
Il constitue alors un ensemble homogène qu'on appelle une masse d'air.
4.1 . CLASSIFICATION DES MASSES D'AIR
" Chaud Froid
Le rayonnement solaire sur la terre varie avec la latitude. La même
quantité de rayonnement réchauffe une surface plus grande aux pôle qu'à
l'équateur, d'ou une grande différence de température.
On peut donc classer les masses d'air en 2 grandes catégories selon leur
origine :
5 les masses d'air chaudes (tropicale)
5 les masses d'air froides (polaire)
" Humide-sec
Au gré de leurs déplacements, les masses d'air vont traverser des
continents ou des océans qui vont modifier leurs caractéristiques. Ces
masses d'air chaudes ou froides seront également :
5 sèche (continentale)
5 humide (maritime)
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5. ClRCULATION GENERALE
5.1 . BILAN ENERGETIQUE
Nous savons que les régions polaires ont un bilan radiatif déficitaire (faible
éclairement solaire) et les régions tropicales un bilan radiatif excédentaire
(fort éclairement solaire).
Ces régions devraient être de plus en plus froide pour l'une et de plus en
plus chaude pour l'autre, et la vie sur terre ne serait plus envisageable?
Pour que la température soit constante dans ces deux régions, il faut donc
envisager des mouvements de l'air entre le pôle et l'équateur. :
Les masses d'air tropicales vont réchauffer les régions polaires.
Les masses d'air polaires vont refroidir les régions tropicales.
5.2 . FRONT POLAIRE
La limite de séparation entre l'air froid et l'air chaud s'appelle le «front
polaire» et se situe dans la zone tempérée du globe.
Sa position et son allure varient: elle ondule et descend plus ou moins bas
selon les saisons ou la situation météorologique.
Cette ligne est le siège de mouvements incessants des masses d'air qui
vont entrer en conflit et donner naissance à des formations nuageuses et
des précipitations que l'on nomment perturbations.
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6. LES FRONTS
6.1 . NOTION DE FRONT
Deux fluides de densité différente, tels que l'eau et l'huile ne se mélangent
pas quand ils sont mis en contact. C'est également vrai pour l'air froid et
chaud.
Lorsqu'une masse d'air froid vient en contact avec une masse d'air chaud,
elle ne se mélangent pas mais elles s' affrontent.
De ce conflit naissent les fronts qui sont les surfaces de séparations entres
les deux masses d'air.
6.2. LES DIFFERENTS TYPES DE FRONTS
5 Front froid (symbolisé par des triangles bleus) :
Lorsqu'une masse d'air froid avance en repoussant l'air chaud devant
lui, le front qui lui est lié est un front froid.
Pente du front
L'air froid qui est plus lourd que l'air chaud va glisser sous l'air chaud
comme un coin en le repoussant en altitude. Il en résulte une pente
frontale assez prononcée (env. 5%).
5 Front chaud (symbolisé par des 1/2 cercles rouges) :
Lorsqu'une masse d'air chaud avance en remplaçant l'air froid qui se retire
devant lui, le front qui lui est liée est un front chaud.
Pente du front
L'air chaud, moins dense donc plus léger va glisser sur l'air froid.
Il en résulte une pente frontale faible (env. 1 à 2%).
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5 Front occlus (symbolisé par une alternance de triangles et de 1/2
cercles violets) :
Lorsque le front froid rattrape le front chaud, l'air chaud qui est devant lui
est rejeté en altitude donnant naissance à une occlusion ou front occlus.
Selon que l'air polaire antérieur est plus ou moins froid que l'air polaire
antérieur, on aura un front occlus à caractère de front froid ou de front
chaud.
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7. DEVELOPPEMENT D'UNE PERTURBATION
Une perturbation naît, se développe, s'affaiblit et meurt.
" Stade 1 : Naissance
Une descente d'air froid vers le sud-est entraîne une remonté d'air
chaud vers le nord-ouest.
" Stade 2 : Jeunesse
L'ondulation s'amplifie et une dépression se creuse au sommet.
A l'avant de l'ondulation, baisse de la pression et hausse de l'arrière.
La descente d'air froid vers le sud-est repousse l'air chaud qui monte
vers le nord-ouest. Les fronts prennent de la vigueur.
" Stade 3 : Maturité
L'air froid à l'arrière du système se déplace plus vite que l'air chaud
qui est rejeté en altitude. C'est l'occlusion, qui s'enroule autour de la
dépression et forme un vortex.
" Stade 4 : Vieillesse
Le front froid à rattrapé le front chaud sur presque toute sa longueur.
La virulence de la perturbation décroît rapidement. La dépression se
comble et la hausse de pression se généralise. C'est la mort de la
perturbation.
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8. SYSTEME NUAGEUX LIE. AUX FRONTS
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9. PHENOMENES METEO LIÉS A UNE PERTURBATION ..
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