Aspiration de la tropopause

• On sait que la tropopause marque la zone de transition entre la troposphère et la stratosphère. En général, la tropopause se situe vers 300hPa, et c’est en fait une surface semi-rigide. C’est à dire qu’elle ne peut pas être beaucoup poussée vers haut (à cause de la stabilité verticale à ce niveau, induite par la remontée de la température dans la stratosphère), mais peut sans trop de problèmes être « aspirée » vers le bas (l’air stratosphérique froid et sec fait alors une intrusion dans la troposphère).

• On peut repérer ces aspirations de la tropopause vers le bas grâce à un nouveau paramètre météorologique : le tourbillon potentiel (TP). On ne rentrera pas dans les détails, et on retiendra seulement que c’est un paramètre conservatif sous certaines conditions, et qui permet de faire la distinction entre air stratosphérique et air troposphérique. On exprime le tourbillon potentiel en PVU (Potential Vorticity Unit en Anglais). L’air troposphérique a généralement un TP inférieur à 1,5PVU, alors que l’air stratosphérique a un TP souvent assez largement supérieur à 1,5PVU. On comprend aisément que la tropopause (dite dynamique) a un TP constant de 1,5PVU.

• La carte ci-dessous montre le TP de la surface isentrope 320K (Theta=320K IPV). Pour simplifier la compréhension de la carte, on va négliger les variations d’altitude de cette surface isentrope, et supposer que l’altitude, ou plutôt la surface isobare à laquelle on retrouve cette isentrope 320K est constante = 300hPa. Alors, en appliquant ce qui a été dit plus haut, on peut deviner que là ou le TP est supérieur à 1,5PVU, de l’air stratosphérique s’engouffre vers le sol ; que là où le TP est inférieur à 1,5PVU, la tropopause a été très légèrement repoussée vers la stratosphère ; et que là où le TP est égal à 1,5PVU, la tropopause est au niveau 300hPa (niveau normal).
  
  
  

• En fait, ce n’est pas tant les valeurs de TP qui sont importantes, mais surtout les zones où le TP varie assez rapidement et sur de courtes distances. Dans ces zones, on dit qu’il y a « décrochage de la tropopause ». Et justement, un abaissement brutal de la tropopause indique un front d’altitude, qui oblige l’air qu’il y a juste devant lui à monter vers le haut. Cela peut également contribuer à la formation d’orages forts.

31.01.2012 (neige)

Ce matin Geneve est sous un manteau de neige. On commence à sentir les effets de l'anticyclone russe qui nous arrive dessus. Pour le moment nous sommes dans la zone de front. Donc nuageux et des précipitations sous forme de neige. Celle-ci ont commencées hier soir aux alentours de 23h00.

Les températures restent aux alentours de zero.

A Ayer, il neige aussi. Il fait -4°C. On peut donc supposer une neige fine et légère. Je suis même un peu étonné qu'il neige encore à ces température.

Coté carte isobars, voila le topo :

Remarque : J'ai pris la carte des pseudo potentiel de température à 850hPa.

Coté humidité, ce sont les systémes dépressionaire au sud des alpes qui apportent de l'ai chaud et humide. Cette zone est soulevé par l'air anticyclonique froid et accentuer par le relief. Vu les températures ambiante en ce moment, cela se traduit par de la neige en plaine...

30.01.2012

En écoutant la radio, j'ai appris ce matin que nous allions voir l'arrivée d'une masse d'air froide en provenance de la Russie dès jeudi matin. La particularité vient du fait que les températures vont beaucoup se refroidir. On annonce des maximum à -5°C vendredi... Glagla...

L'observation des cartes montre la présence d'un grand front se détachant du sud au nord de l'atlantique et faisant barrage à cette masse d'air qui va s'installer sur l'est de l'europe jusqu'au Alpes.

Il devrait y avoir aussi quelques cuttes de neiges. Le temps sera gris.

La carte des pseudo température à 850 hPa annonce cela pour jeudi :

On distingue très nettement la zone de froid provenance du nord de la russie. Il est aussi interessant de voir combien remonte la zone de front, véritable bras d'air chaud remontant loin vers le pole nord. Le phénomène va perdurer sur vendredi et samedi.

17.12.2011 - Neige

Hier soir sur La Clusaz pour faire l'ouverture du Bali Bar, récemment reprit par Doudou. On a eu droit à la neige. Je pense qu'il est bien tombé 30 cm. On est arrivé dans la nuit donc pas possible d'observer le ciel. Cependant le temps était orageux. On a eu droit à un bel éclair vers 20h0. C'est pour moi le fait que l'on traversait un front froid. L'air aussi était probablement instable et à constitué des cumulonimbus enchâssés dans très probablement un nimbostratus. A moins que cela ne soit du qu'au nimbostratus. A creuser... 

Ce matin vers 10h00, il tombait encore de la neige sur La Clusaz. On est redescendu sur Genève vers 14:00. Le plafond nuageux était essentiellement constitué d'altostratus, témoin que l'on sortait de la zone de front traversé la nuit précédente. On a pu même observé quelques fenêtres éparses de ciel bleu. Vers 17:00, le plafond semble reprendre un peu de consistance. J'ai reçu quelques gouttes sur mon vélo. D’après les prévisions, on devrait avoir de la neige demain. Est ce parce que nous allons traversé un second front. Un oeil au modèle de prévision s'impose! 

 Concernant la température, j'estime que nous sommes légèrement au dessus du zéro mais pas vraiment plus... Peut être 3c°. Après un coup d'oeil sur le METAR, c'est exactement cela, 3°c et un dew point à 0°C. 

Par approximation, j'en déduis une hauteur du plafond nuageux à :
h = (3/0.65)*1000*3.33 + 1400
   = 1540 + 1400
   = 2'900 feet,

soit environ 870 mètres par rapport au niveau de la mer / 450 mètres par rapport au sol. 

Rappel : on perd en moyenne 0.65 °C par 100 mètres, LSGG est à 1'400 feet.

Le METAR précise une première couche à 1'000 feet. J'ai donc un erreur d'environ 120 mètres. C'est pas trop mal...

Coté carte FAX, cela confirme mes suppositions... Soit la traversé d'un front froid, puis maintenant un ciel de traîne et une période de calme très probablement demain.

De façon générale, on se situe dans une excroissance d'air froid sous l'influence d'un cyclone à l'ouest. Le nord dépressionnaire continu de nourrir cette zone froide, laquelle se déplace lentement plus à l'est.

On ajoute cela un beau cyclone (son petit nom est "Joachim") sur la façade ouest de la Suède. Il joue un rôle moteur dans le déplacement des masses d'air du système et entraîne d'autres dépressions sur l'Ouest de l'Europe.

15.12.2011 - Neige

De la neige! En fait il neige depuis environ 3 jours de façon plus ou moins régulière sur Hérémence. Cela nécessite analyse de ma part pour mieux comprendre le phénomène. Mais en gros, température basse, zone de pression normal, et humidité.... Aujourd'hui il est tombé environ 10mm de précipitations, donc à peut prêt 10 cm de neige.

La bonne nouvelle, c'est que vers 2'000, il y avait dèjà une sous couche sur sol froid... Soit une bonne sous couche qui va rester un moment et empêcher un réchauffement par le sol. Deux avantages : ca reste plus longtemps et, parce qu'il a fait quand même au dessus de zéro depuis ce WE, la couche à du fondre un peu, se tasser et regeler. Donc cela est de bonne augure pour toute nouvelles chutes.

Tiens d'ailleurs, cela me fait penser qu'il faut que je me bricole un nivomètre pour le chalet.

En ce moment, on a une belle zone dépressionnaire installée au nord de l'Angleterre. Celle-ci sert de véritable moteur et envoie des masses d'air humides sur la France et la Suisse en sa périphérie. La dessus on rajoute un refroidissement, du vent en altitude et hop c'est parti pour la neige... Il faut dire que cette dépression est installée depuis quelques jours et plutôt du genre costaud,

Cela mérite en tous les cas une étude à posteriori sur la base de cartes météo. J'ai pour cela une collection grandissante sur disque d'images issues de wetter3. Je vais analyser un peu plus cela en détail pendant les vacances d'hiver. Ces sera aussi l'occasion d'être un peu plus régulier sur ce blog.

Coté pression ...

Coté température à 850 hPa...

Coté humidité...

La température potentiel à 850 hPa

La température potentielle à 850 hPa correspond à la température mesurée à 850 hPa ramenée à une pression de référence à 1013,5hPa.

Ce paramètre est utilisé pour pouvoir tracer les lignes de fronts. Ceux ci sont signalés la où le gradient de température potentielle est très élevé. On en déduit que le front représente la zone de rencontre de deux masse d'airs de température différentes.

Cette valeur est aussi parfois utiliser pour la prévisions d'orages.

La carte se présente sous la forme suivante :

Elle fait ressortir les zones de température en couleurs. Celles ci sont en degrés Celsius.

Les lignes de pression sont elles tracées en blanc avec des indication sur les niveaux de pression.

Note sur l'interprétation des cartes T 850 HPa

L'objectif de la carte T 850 hPa est de fournir une idée des température à une altitude de 1'500m (équivalent pression 850hPa). Les températures sont représentées par des zones colorées dont la légende se trouve sur l'axe des ordonnées à droite.

Cette carte ne tient pas compte de différents phénomènes locaux mais donne seulement la température d'une masse d'air en un point. Par exemple, les aspects radiatifs liés aux apports du soleil ne sont pas forcements précis et peuvent variés en fonction de la nature du terrain. La carte peut aussi être utilisée pour repérer les traces de front à cette altitude. L'interprétation se fait de la même façon que pour la carte des géopotentiel. Les courbes de températures ont tendances à suivre les isohypses (lignes d'égales altitude)

La température peut ensuite être déduite selon la règle empirique suivante :

- Temps humide (ciel couvert / humidité haute >80%) =  1°C pour 166 m d'altitude

- Temps moyen (ciel partiellement couvert / humidité moyenne ~60%) =  1°C pour 136 m d'altitude

- Temps sec (ciel claire / humidité basse >50%) =  1°C pour 145 m d'altitude


Exemple de carte T 850 hPa

Interprétation cartes Wetter3

Ceci est un rapide article sur l'interprétation des cartes provenant du site www.weter3.de et peuvent se trouver sous la page http://www.wetter3.de/skroll.html.

La carte que j’interprète ce soir correspond à la couche nuageuse haute altitude et s'intitule "Hohe  bewoelkung". Cette carte permet de prévoir la couche nuageuse supérieure et d'en estimer son pourcentage de couverture. 0% correspond à un ciel sans nuage. Généralement les zones transparentes (du moins non colorées en vert) laissent prévoir un ciel dégagé. L'observation se traduit par une quasi absence de cirrus. 

Des zones vertes annoncent des formation de cirrus (cirrostratus ou cirrocumulus). Plus la zone est couverte, plus le vert devient sombre. Les courbes disposent de cotes qui indiquent le pourcentage de couverture nuageuse. Il existe des paliers pour chaque cote : 10,30,60 et 95%. Les cotes semblent distribuées en fonction des zones nuageuses. Elles ne sont pas positionnées de la même manière entre deux prévisions et suivent les masses nuageuses.

La carte ne donne pas de référence d'altitude. Mon interprétation personnelle découle de la traduction litérale du titre : "Couverture haute" et consiste à dire que cela concerne les couches hautes de la troposphère soit vers 5000 m et plus. Cette zone est propice au cirrus.

L'étude des cirrus est pertinente sur deux points :

• Elle permet de déterminer la stabilité de la masse d'air supérieure. Des formations du type cirrocumulus correspond à un air instable.
• Elle permet de juger d'un changement de masse d'air et notamment l'arrivée d'un front chaud si il n'existe pas de couverture de niveau inférieur au moment de l'observation  (sauf formations convectives)

Présent au dessus de 5000 m, le cirrus ne donne pas de précipitations mais indique une humidité importante en haute atmosphère. Il est le plus généralement formé de cristaux de glace qui sont transportés par les forts vents d' altitude qui forment donc de longues traînées blanches. Une large zone de cirrus qui apparaît à l'horizon annonce souvent l' arrivée d' un front.

Cirrostratus

Présent au dessus de 5000 m, il ne donne pas de précipitations. Il recouvre une grande partie du ciel et peut présenter de longues traînées ( Cirrostratus fibratus ) ou une masse uniforme peu visible ( Cirrostratus nebulosus ). Les cirrostratus nebulosus sont souvent sujets à la formation de phénomènes lumineux autour du soleil ( halos, parhélies ou irisation ).

Cirrocumulus 

Le cirrocumulus est identique au cirrostratus sauf qu 'il y a une instabilité au niveau du nuage, ce qui lui donne un léger aspect cumuliforme, il est donc un peu plus épais.