Perturbations des régions Perturbations des régions tempéréestempérées
Morphologie des dépressions
évolution dans le temps
dimensions caractéristiques
Distribution en surface
la pression et le vent
la température et l'humidité
résumé des caractéristiques
Symbolisme, identifications des fronts
Morphologie : résumé
Les fronts
nuages et précipitations
structure thermique
les précipitations surfondues
les jetsQUITTERQUITTER
Détails de circulation
le front froid
le front chaud
l'occlusion
Evolution d'une perturbation
Vocabulaire complémentaire
Secteurs nuageux
Famille de perturbations
Résumé des caractéristiques
Trajectoires des perturbations
Situations types
2
Premièrediapositive
4 janvier 1996 12 UTC
5 janvier 1996 15 UTC
3 janvier 1996 21 UTC
6 janvier 1996 15 UTC
Morphologie des dépressions Morphologie des dépressions (vue satellite) (1/5)(vue satellite) (1/5)
creusement (amplification)Naissance du tourbillon
cyclogénèse
dégénérescence
(occlusion)
cyclolyse
maturité
ordonnancement classique
3
Premièrediapositive
5 janvier 1996 15 UTC
Morphologie des dépressions Morphologie des dépressions (vue satellite) (2/5)(vue satellite) (2/5)• Dimensions caractéristiques
2000 km ou plus
largeur # 500 km
bande spiralée
R sorte de renflement triangulaire au Sud Est de l’axe de la spirale, des bandes plus étroites en partent vers le sud comme des filaments
R
Combinaison images satellite VIS et IR souligne des zones ou la corrélation entre forte réflexivité et faible température de sommet traduit nuages épais susceptibles de précipiter
4
Premièrediapositive
Morphologie des dépressions Morphologie des dépressions (vue de dessous) (3/5)(vue de dessous) (3/5)• Distribution en surface de la pression et du vent
D980
990
1000
1010
Zones de discontinuité de vent
et de pression accompagnées de
vents forts
rotation et renforcement du vent
5
Premièrediapositive
Morphologie des dépressions Morphologie des dépressions (vue de dessous) (4/5)(vue de dessous) (4/5)
• Distribution en surface de la température et de l’humidité (td)
12°14° 16°
18°
10°
8°
6°8° 10°
Air chaud et humide
Air froid et sec
Air froid et sec
fort gradient de température
Zones de discontinuité de température et
d'humidité
6
Premièrediapositive
Morphologie des dépressions Morphologie des dépressions (les fronts) (5/5)(les fronts) (5/5)• Résumé des caractéristiques d’une dépression
D980
990
1000
1010
12°14° 16°
18°
10°
8°
6°8° 10°
Forte corrélation entre
tout un ensemble de caractéristiques se trouvent concentrées dans des bandes étroites spiralant vers le minimum de pressionune ligne, un simple trait peut suffire à synthétiser cet ensemble le front
variations de pressionrotations, accélération du ventvariations de température et d’humidité
zones nuageuses précipitantes
7
Premièrediapositive
Symbolisme, identificationSymbolisme, identification• Les fronts : zones de discontinuité de température et de vent en
surface s'accompagnant de précipitations et de vents forts
Le bord le plus net est le front froid. Les autres éléments frontaux sont plus conventionnels que réels et se noient dans la masse nuageuse plus floue
D
on note front froid si la «température» diminue au passage du front
on note occlusion la trace en surface de la vallée chaude qui passe au-dessus de l'air froid
on note front chaud si la «température» augmente au passage du front
8
Premièrediapositive
1015
1010
1005
1000
995
température du point de rosée
vent en surface
pression en surface
visible
infra-rouge
précipitations
15
16
16
09
10
08
10
12
11
12
14
08
10
11 15
10
Morphologie des dépressions Morphologie des dépressions (résumé)(résumé)
images
9
Premièrediapositive
Fronts : nuages et précipitationsFronts : nuages et précipitations• Coupes verticales Air chaud stable
Air chaud instableaverses
RA/SNSH RA/SN
NS
AS
CS-CI
AC
SH - RA/SNSH
NS
AS
CS-CI
CU CBCB
précipitationsCU et CB formés par convection Nuages formés par
ascendance de l'air chaud
10
Premièrediapositive
ISO 0° FL030
SFC
FL070
FL
t0°C
Fronts : structure thermiqueFronts : structure thermique• L'isotherme 0°C
030
070
FL
t0°C
SFC
070
X Y
inversion frontale
11
Premièrediapositive
SFC
FL070
FL030
Fronts : détails des précipitationsFronts : détails des précipitations• Les précipitations surfondues
FZRARAzone de précipitations surfondues
RA RARA SN
12
Premièrediapositive
30
40
50
70
90
60
80100
Le jet polairevitesse : 60-80 kt (été), 120-150 kt (hiver)latitude : 35°-70° (haut en été, bas en hiver)altitude : 9-11km (FL300-FL340)direction : composante Ouest (grande variabilité)
Fronts et jetsFronts et jets• Le jet polaire
D
L
X Y
X Y
jet 120 kt
50
isotaches
tropopause
jet de basses coucheshauteur 1 à 2 km
40 - 80 kt
surface
altitude
Jet
13
Premièrediapositive
Le front froid : détails de circulationLe front froid : détails de circulation
jettropopause
isotherme 0°C
pente moyenne 2%
Front de surface
subsidence
NsNs (Cb)(Cb)
AsAs AcAc
CsCsCcCc
CuCu
• les nuages formés par le courant chaud ascendant se développent essentiellement au-dessus du front de surface et vers l'arrière;• la convergence entre l'air froid descendant et l'air chaud ascendant est maximale dans les basses couches;• à l'arrière des nuages et des pluies liés au front, le mouvement descendant (subsidence) empêche ou limite le développement des nuages de convection dans l'air froid;• les averses ne peuvent vraiment se développer que plus en arrière.
14
Premièrediapositive
Le front chaud : détails de circulationLe front chaud : détails de circulation
pente moye
nne 1%
• les nuages formés par le courant chaud ascendant se développent à l'arrière, au-dessus du front de surface et largement vers l'avant compte tenu d'une pente moyenne moins forte que celle du front froid;• l'extension vers l'avant des nuages entraîne des zones de précipitations en moyenne plus étendues;• les zones de précipitations surfondues liées au front chaud sont en conséquence plus étendues sur l'horizontale que celles liées au front froid.
15
Premièrediapositive
occlusion à caractère de front froid occlusion à caractère de front chaud
- - - - --
L'occlusion L'occlusion (1/2)(1/2)• N’est plus forcément une réalité au sens des contrastes
vents et températures mais caractérise plutôt des bandes nuageuses et pluvieuses
16
Premièrediapositive
NsNs
AsAsAcAc
(Cb)(Cb)
CsCsCiCi
CcCc
StSt
L’occlusion L’occlusion (2/2)(2/2)• détails de circulation
17
Premièrediapositive
pression niveau mer isohypses 700 hPaépaisseurs (températures moyennes) 1000-700 hPa
Evolution dans le temps d’une perturbation Evolution dans le temps d’une perturbation (1/2)(1/2)• Évolution de la température et de la pression en 36 heures
18
Premièrediapositive
Evolution dans le temps d’une perturbation Evolution dans le temps d’une perturbation (2/2)(2/2)• Vue satellite
Evolution horizontale d’une perturbation classique : elle se forme au large de l’Amérique du Nord et traverse l’Atlantique en trois jours, passant successivement par les phases d’amplification, de maturité et de dégénérescence
19
Premièrediapositive
Vocabulaire complémentaire conventionnelVocabulaire complémentaire conventionnel• Front ondulant ou
stationnaire
• Front secondaire
------
• Ligne de convergence
---- --
23
Premièrediapositive
Perturbations et secteurs nuageuxPerturbations et secteurs nuageux
SECTEUR SECTEUR CHAUDCHAUD
TRAINETRAINE
TETETETECORPSCORPS
TraîneCU et CB
SH
Têtenuages d'altitude
CI-CSenvahissant le ciel
Secteur chaudadvection d'air chaud
hiver zones continentalesFG/ST d'advectionété avec instabilité
CU-CB d'évolution locale
24
Premièrediapositive
Famille de perturbationsFamille de perturbations
1formation
2maturité
3vieillissement
dD
D
• Au même instant : 3 perturbations à des stades d'évolution différents
intervalle
intervalle
zone de liaison
25
Premièrediapositive
observateur
Résumé des caractéristiquesRésumé des caractéristiques
têtecorpscorpstraîne secteurchaud
sud-ouest
bonnemédiocremauvaisetrès bonne
sauf sous averses mauvaise
secteurs
pressionsud
se renforçantnord-ouest
rafales
• Variations des paramètres au passage d'une perturbation classique d'ouest
temps couvert avec précipitations(orages si instable)
temps variableCu/Cb
avec averses
nuages élevés
temps couvert avec précipitations(orages si instable)
nuages bas avec
bruine
visibilité
vent sfc
td
temps
rotation
26
Premièrediapositive
Par où passent les dépressions ? Par où passent les dépressions ? (1/3)(1/3)
Les tempêtes sont plutôt des phénomènes maritimes. Dans l’hémisphère nord, un concept utile est celui de rail des dépressions ou lit perturbé (équivalents de l’anglais storm-track). Les tempêtes se suivent sur le rail au rythme d’environ 1 par 24h en hiver. On est donc loin de toutes les recevoir chez nous, elles restent en général en mer. Le rail atlantique, pertinent pour l’Europe, commence toujours dans la région de Terre-Neuve.
Trajectoires des 5 principaux systèmes météorologiques présents dans la zone Atlantique fin décembre 1999. Les positions sont pointées toutes les 6 h, à partir des analyses du champ de tourbillon par le système ARPEGE de Météo-France. On note ici T1 la première tempête, T2 la seconde. Les dépressions A et B les précèdent, l’onde E clôt la période (une «onde» étant une dépression peu développée).
27
Premièrediapositive
Par où passent les dépressions ? Par où passent les dépressions ? (2/3)(2/3)
Première forme caractéristique, le rail se coupe en deux branches au niveau du 30e méridien ouest . La branche la plus fréquentée s’étire vers l’Islande et la Norvège, l’autre s’oriente dans la direction du Maroc sans l’atteindre. Il arrive que cette configuration persiste des semaines, voire un mois et plus (janvier 1992, février 1993). Conséquence d’une telle persistance : hiver calme, certes, mais sécheresse assurée au printemps et en été. En effet, les sols ne reconstituent pas leur réserve en eau. Cette configuration du rail est appelée blocage
Le nombre de dépressions passant en chaque point est indiqué par des plages coloriées. Flèches pointillées: trajectoires types suivies par les dépressions. Flèche large: symbolisation du flux moyen en altitude pendant cette période; (figure d’après Baehr et al., 1999).
28
Premièrediapositive
Par où passent les dépressions ? Par où passent les dépressions ? (3/3)(3/3)
Cette année-là, les précipitations ont été voisines de la normale. Noter l'extension vers l’est du courant-jet ainsi que la tendance pour les dépressions à couper le courant-jet du côté de son extrémité est. Une caractéristique de la situation de fin décembre 1999 est l’extension encore plus à l’est du courant-jet. (Figure d’après Baehr et al. , 1999)
Le rail des dépressions en février 1997. Dans cette configuration dite «zonale», avec ici sa configuration normale, les dépressions touchent l’Europe, mais pas trop durement : les zones les plus intenses restent en mer. Toutefois, l’Europe de l’ouest est ventée et surtout arrosée.
29
Premièrediapositive
Situations types : circulation d’OuestSituations types : circulation d’Ouest
30
Premièrediapositive
– en hiver, circulation transitoire entre circulations plus méridiennes– air océanique humide doux en hiver et frais en été– zone de corps étendue– succession d’épisodes pluvieux– plafonds bas, visibilité réduite, vent soutenu
B
H
altitudeD
A
surface
Situations types : circulation d’OuestSituations types : circulation d’Ouest• A sud Europe, D nord Europe
31
Premièrediapositive
Situations types : circulation de NordSituations types : circulation de Nord
32
Premièrediapositive
B
H
altitude
D
A
surface
Situations types : circulation de Nord-OuestSituations types : circulation de Nord-Ouest• A sud-ouest Europe, D nord Europe
– air froid "polaire" (ou "arctique) prépondérant– "langue d'air chaud" et zone de corps moins étendue– précipitations faibles, courts épisodes pluvieux ou neigeux– traîne plus active sur le Nord (giboulées de mars)
33
Premièrediapositive
BH altitude D surface
A
Situations types : circulation de Nord Nord-EstSituations types : circulation de Nord Nord-Est• A Atlantique, D Europe
– air froid arctique "direct"– corps de faible extension relativement "sec"– accumulations d'air froid en Méditerranée propice à l'évolution de
vigoureuses dépressions
34
Premièrediapositive
Situations types : circulation de SudSituations types : circulation de Sud
35
Premièrediapositive
B
Haltitude
A
D
D
surface
– circulation relativement fréquente synonyme de douceur ou chaleur– coté dorsale : conditions stables, vents faibles– coté thalweg : fabrication nuageuse importante, instabilité,
systèmes orageux convectifs et perturbations pluvieuses-orageuses
– en été structure "tropicale" avec lignes de convection et amas
Situations types : circulation de Sud-OuestSituations types : circulation de Sud-Ouest• D (ou thalweg) Atlantique, A (ou dorsale) Europe
36
Premièrediapositive
Situations types : circulation d'EstSituations types : circulation d'Est
37
Premièrediapositive
D
A
surfaceB
H
altitude
– retour d’Est sur le Sud de l'Europe– suite à une circulation de nord nord-est ou d'est– fort contraste thermique air froid sec et air chaud humide– retour d'est ou sud-est avec fortes précipitations de pluie ou de
neige
Situations types : circulation de Sud-EstSituations types : circulation de Sud-Est• D en Méditerranée, A nord Europe
38
Premièrediapositive
B
H
altitude
H
surface
A
D
Situations types : anticycloniqueSituations types : anticyclonique• A Europe
– peu courant mais persistant– air sec et froid en hiver, chaud en été– cyclogénèse se développant en Méditerranée
39
Premièrediapositive
B
H altitude surface
DD
d
Situations types : marais barométriqueSituations types : marais barométrique• Pas de gradient de pression en surface
– rare en hiver– en été, fort réchauffement, développements convectifs en phase
avec le cycle jour/nuit– orages locaux
Perturbations des régions Perturbations des régions tempéréestempérées
FINFINPremièrediapositive
42
Premièrediapositive