LES MASSES D'AIR ET LE PHÉNOMÈNE DES FRONTS
<= Notes sur les pratiques techniques
Les masses d’air: On appelle ainsi toute volume atmosphérique ayant des caractéristiques de chaleur et d’humidité bien spécifiques et tendant à les conserver. En effet lorsqu’une région de grande dimension possède des propriétés de surfaces relativement homogène et que la situation météorologique y est stable pendant un certain temps, l’air qui surmonte cette région s’homogénéise et cela donne une masse d’air.
On distingue par exemple :
Le temps anticyclonique: On distingue deux origines :
L’atmosphère anticyclonique est
marquée par un mouvement général de tassement, qui réchauffe faiblement la
masse d’air par effet de fœhn et la stabilise. Ce temps est propice à
l’apparition d’une couche d’inversion de température, ce qui bloque le
développement des ascendances, le bénéfice étant que cela bloque aussi les
surdévelopement nuageux et les orages.
Le temps dépressionnaire: On distingue deux origines :
Une dépression est le siège
d’importants mouvements ascendants, propices à la formation de masses nuageuses
(ciel tourmenté et pluvieux).
d’où deux types de temps orageux
sur notre pays :
La masse tropicale d’air chaud tourne par la droite (donc vers l’est) en montant. La masse polaire d’air froid tourne par la gauche (donc vers l’est) en descendant. La dépression elle même est entraînée vers l’est par le flux général d’ouest. La perturbation fait sentir ses effets dans une zone dont le diamètre typique est de l’ordre de 2000 Km. L'anomalie thermique apparaissant au bout de la langue thermique crée une zone d'ascendances de grands envergure, c'est la naissance d'une dépression! D'autre part la différence de niveau entre les tropopauses de l'air chaud et de l'air froid crée des axes de vents violents en haute altitude, appelés courant jet (e.g. Jet-Stream au dessus de l'Atlantique):
Pour un observateur observant le
ciel vers l’ouest depuis les terres françaises ou irlandaises, le passage d’une
perturbation se traduit par les signes suivants :
Passage du front chaud (warm front): L’air chaud monte très
progressivement au dessus de l’air polaire (pente ci. 1/20°), les nuages qui se
forment sont de types massifs, à grandes strates.
Pendant ce temps la dépression s’est rapproché et le vent descendu. Puis le vent se lève et s’oriente secteur sud. La pluie apparaît puis s’intensifie à mesure que l’on va vers le nimbostratus.
Front chaud stable:
Front chaud instable:
Passage du secteur chaud (warm air): La température remonte, la masse
d’air se stabilise et l’humidité augmente. Il peut aussi y avoir un défilé de
nuages bas de type stratus, précipitant de façon intermittente (souvent bruine
ou crachin); le vent est soutenu de secteur sud ouest, pression et températures
sont stables. Cette situation peut durer quelques heures, jusqu’à une journée.
Le secteur chaud présente une grande variabilité. Toutefois elle est le siège
de mouvements turbulents à l’origine de strato-cumulus.
Passage du front froid (cold front): Au passage du front froid
le ciel s’obscurcit, le vent vire d’une trentaine de degrés vers la droite
(souvent secteur ouest). Il se produit d’intenses précipitations,
particulièrement si le sol est chaud. Il se forme des nuages à développement
rapide type cumulus-congestus ou cumulonimbus.
Le passage du front froid est
rapide, occasionnant moins d’une heure de pluie forte et continue. Néanmoins le
soulèvement de l’air chaud, en saturant l’air, peut faire apparaître des
couches instables et des nuages cumuliformes sont noyés dans la masse nuageuse.
En été cela peut générer une ligne quasi continue d’orages violents
Front froid stable:
Front froid instable:
La traîne: Ciel
lumineux, visibilité cristalline, les cumulus se multiplient, c’est souvent le
temps idéal du libériste. En été la traîne est bonne à coup sur. Toutefois des risques de
surdévelopement nuageux peuvent entraîner un temps orageux.
Variantes: Il y a
souvent un défilé de plusieurs fronts qui se succèdent; dans ce cas la
traîne est écourtée par l’arrivée du front chaud postérieur. Il n’est pas rare
non plus qu’au sein d’une traîne se développe des fronts froids secondaires (secondary cold front). Ces fronts froids secondaires
sont souvent plus violents que le front froid principal, et ils sont marqués
par une ligne de grains comportant des cumulus-congestus et des
cumulo-nimbus ; on doit donc être sur ses gardes lorsque :
Un relief conséquent peut arriver à scinder en deux un front, ou bien à renforcer l’activité pluvieuse en bloquant la progression.
Occlusion: Lorsque le front froid rattrape le front chaud et rejette l’air en altitude, on parle de front occlus. La masse nuageuse est alors épaisse et la pluie intense. Á remarquer que l’occlusion s’enroule souvent autour du centre dépressionnaire en formant un vortex.Occlusion active:
Occlusion peu active:
De la théorie à la pratique: La théorie classique (dite norvégienne, car élaborée par Vilhem Bjerkness en Norvège dans les années 20), marche bien pour les perturbations traversant l'Atlantique d'ouest en est, ce qui est le cas lorsque l'anticyclone est situé sur l'Espagne et la dépression sur les iles britanniques. On retrouve ce genre de situation en toutes saisons, les perturbations traversant la France en 24 heures et se succédant toutes les 24 ou 48 heures, entraînant un temps pluvieux sur les 3/4 du pays (les régions méditerranéennes étant épargnées). L'air chaud s'est adouci, l'air froid a perdu ses caractéristiques polaires, et nous avons bien une structure front chaud / front froid..
Variante de nord-ouest: Lorsque l'anticyclone subtropical vient se placer plus haut, il crée un barrage pour les pertubations d'ouest qui passent alors par les iles britanniques pour redescendre en France par le nord-ouest. L'air chaud s'étant raffraichi, le front chaud est plus réduit par rapport au modéle classique. L'air froid a par contre bien gardé ses caractéristiques polaires.
Remontées de sud-ouest à sud: Cela se produit plutôt en été, quand une dépression centrée sur la péninsule ibérique dirige un flux de sud ouest à sud vers le midi de la France. La perturbation se crée sur place entre le golfe de Valence et les reliefs du massif central et des Alpes. Il y a ainsi une arrivée d'air chaud et humide venant de la mer, mais plus guère de structure front chaud / front froid. On pourrait appeller cela un front chaud de basse couches. L'instabilité ainsi créée génère des agglutinations orageuses, canalisées par la vallée du Rhône et remontant au nord-est. En revanche les alpes sont un vrai barrage à ces perturbations.
Situation de nord-est: Cas fréquent en automne et en hiver, quand un anticyclone centré sur le nord de l'Europe dirige un courant de nord-est en basse couche. On a alors une masse d'air froid et humide continentale, épaisse d'environ 1500m, s'engouffrant sous l'air anticyclonique. Il n'a guère la non plus de structure front chaud / front froid.
Cartes isobares et
front: Elles donnent :
Fronts
marqués: nette rotation du vent, précipitation marquées,
variation sensible de la température de l’air |
Pseudos
fronts: zones de transition de masses d’air sans grande
activité ; il y a peu ou pas de rotation de vent, de variation de
températures et de précipitations |
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Fronts
froids dédoublés: fronts dégénérés soumis à une rapide circulation
d’altitude ; la rotation de vent au sol est faible (elle a lieu
principalement au passage de la trace au sol), les précipitations sont
associées à la trace en altitude |
Perturbations
tropicales: |
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