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METEOROLOGIE2eme partie :

Le vent et les nuages

Les 4 Principes de base de la météo

1 – L’air chaud et l’air froid ne se mélangent pas, comme de l’eau et de l’huile.

2 – L’air chaud est moins dense (« plus léger ») que l’air froid

3 – L’air chaud a tendance à mieux accueillir l’humidité que l’air froid

4 – L’air qui s’élève voit sa pression diminuer, et donc il refroidit, même si il n’échange pas de chaleur avec l’air environnant (détente adiabatique, PV=nRT)

Le vent

L’air quitte les zones de haute pression (anticyclones) pour aller combler les zones de basse pression (dépression).

Intuitivement, on pense qu ’il devrait y aller en ligne droite :

A D

Le vent

Mais à cause de la rotation de la Terre, il est dévié vers la droite dans l’hémisphère Nord (force de Coriolis)

A D

Le vent

Les différences de pressions finissent par ramener le vent vers la dépression :

A D

Le vent

A l’aide de ce modèle simplifié, on conçoit que dans l’hémisphère Nord :

- Le vent tourne autour des anticyclone dans le sens des aiguilles d’une montre

- Le vent tourne autour des dépressions dans le sens inverse des aiguilles d’une montre

Le vent

C’est ce mécanisme qui donne naissance au mistral et à la tramontane, sous l’effet conjugué de l’anticyclone des Acores, de la dépression d’Islande, et d’une dépression sur le golfe de Gênes

Le vent

Le vent d’autan est le « contraire » du Mistral : anticyclone et dépression sont inversés, et donc le vent souffle du Sud-Est

Le vent

Pour prévoir le vent, on utilise des cartes présentant les lignes isobares :

Le vent

Pour prévoir le vent, on utilise des cartes présentant les lignes isobares :

Le vent est en gros tangent aux lignes isobares

Plus les lignes isobares sont serrées, plus les différences de pression sont importantes, et plus le vent est fort.

Le vent

Il faut évidemment tenir compte du vent en aéronautique :

-Il fausse la navigation (cap et vitesse)

- Il crée des turbulences inconfortables et/ou dangereuses

- Il peut rendre le décollage et l’atterrissage extrêmement délicats (vent de travers)

- Il génère des ascendances et des rabattants (rotors) au niveau du relief

Côté au vent Relief Côté sous le vent

Les brises

On appelle brise un vent d’origine thermique, qui ne trouve pas son origine dans les grandes circulations atmosphériques. Ce sont des vents en général locaux. Exemples :

Brise de merBrise de terre

Les brises


Brise de pente : ascendante de jour du côté ensoleilléBrise de pente : descendante de nuit

Les brises


Brise de vallée descendante de nuit

Brise de vallée ascendante de jour

Les nuages

Pour qu’un nuage se forme, il faut que la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère se condense sous forme de gouttelettes d’eau liquides ou de cristaux de glace.

Cette condensation s’obtient par refroidissement.

Le refroidissement lui-même peut s’obtenir de deux façons différentes :

-Contact avec une surface ou une masse d’air froid(e).

-Détente adiabatique (prise d’altitude, baisse de pression, donc baisse de T)

Les nuages

Exemple : Un nuage peut se former par convection

Les nuages

Exemple : Un nuage peut se former par effet orographique

Les nuages

Exemple : Un nuage peut se former à la surface d’un front

Front froid

Front Chaud

Les nuages

Les nuages peuvent se former en atmosphère stable ou instable.

Atmosphère stable : de l’air chaud surmonte de l’air froid. Au contact, il y a formation de nuages qui vont s’étaler en largeur, sur une faible épaisseur.

Les nuages

Les nuages peuvent se former en atmosphère stable ou instable.

Atmosphère instable : de l’air froid surmonte de l’air chaud. L’air chaud remonte jusqu’à retrouver de l’air au moins aussi chaud que lui. Naissance de nuages à forte extension verticale.

Les nuages

Les nuages se forment à différentes altitudes :

Les nuages qui intéressent le pilote sont ceux de l’étage inférieur et de l’étage moyen

Classification des nuages

• Étage supérieur

• Étage moyen

• Étage inférieur

• 6000 à 14000 mètres

• 3000 à 6000 mètres

• Sol à 3000 mètres

Les nuages

Le nom des nuages dépend :

-De l’altitude du nuage (étage supérieur (> 20 000 pieds), nom en « cirr », étage moyen (>6 000 pieds), nom en « alto », étage inférieur pas de préfixe particulier)

-De son caractère stable ou instable : « Cumul »=instable, « Strat »=stable

Exemple : altocumulus = nuage instable de l’étage moyen

Exemple : cirrostratus = nuage stable de l’étage supérieur

Types de nuages

Nuages de l’étage supérieur

• Altitude entre 7000 et 14000 m

• Aspect fibreux

• Constitués de cristaux de glaces

• Code : CI

CIRRUS



• Constitués de cristaux de glace

• Halo lumineux autour du soleil

• Code : CS

CIRROSTRATUS


• Base entre 7000 et 11000 mètres

• Aspect : petits éléments blancs soudés ou non.

• Code : CC

Cirrocumulus

Nuages de l’étage moyen


• Aspect en forme de galets ou rouleaux.

• Code : AC

Altocumulus


• Type d’altocumulus pré-orageux

• Aspect en forme de tour et surtout bourgeonnant

Altocumulus


• Aspect en forme de lentille

• Présence de vent fort en altitude

Altocumulus


• Signe caractéristique masse d’air stable en altitude

• Formation d’ondes orographiques

Altocumulus



• Épaisseur entre 1000 et 3000 mètres

• Aspect strié, fibreux

• Code AS

Altostratus


• Particularité de laisser passer le soleil comme derrière un verre dépoli

• Partie active d’une perturbation

Altostratus


• Base entre 500 à 1500 mètres

• Épaisseur 2000 à 4000 mètres

• Aspect flou et opaque dû à la pluie

• Code : NS

Nimbostratus

Nuages de l’étage inférieur


• Épaisseur entre 200 et 1500 m

• Aspect en forme de dalles

• Code : SC

Strato-Cumulus


• Type de SC soudés et opaques

• Turbulences modérées

Strato-Cumulus



• Épaisseur entre 200 et 5000 m

• Aspect bourgeonnant à base plate

• Code : CU

Cumulus


• Petite instabilité de l’air associée à un vent modéré en altitude constitue une « rue de nuage »

Cumulus

Nuages de l ’étage moyen

• Fort bourgeonnement

• Extension verticale plus marquée due à une plus forte instabilité.

Cumulus

Nuages de l ’étage inférieur

• Poursuite de l’extension verticale

• Conséquences : précipitations sous forme d’averses

Cumulus

Nuages à développement vertical


• Epaisseur entre 5000 et 12000 m

• Aspect en forme de tour

• Code : CB

CUMULONIMBUS


• Sommet situé au niveau de la tropopause

• Début des fortes pluies

CUMULONIMBUS


• Sommet du nuage en forme d’enclume

• Vent fort associé à de fortes turbulences

• Orages

CUMULONIMBUS


• Forte humidité au niveau de la cumulification

• Transformation des CU en SC

CUMULUS et stratocumulus


• Faible étalement des cumulus

• Formation de CU en dessous des SC

CUMULUS et stratocumulus


• Base du nuage : sol à 300 mètres

• Epaisseur : 300 à 600 mètres.

• Visibilité < 1000 mètres• Code du nuage : ST

STRATUS

Nuages de l ’étage inférieur STRATUS

• Souvent présent par situation anticyclonique

• Formation dans les fonds de vallées

• Dissipation en cours de matinée sauf l’hiver

Les brouillards

Les brouillards se forment à proximité du sol lorsque l’air se refroidit.

Ils se produisent préférentiellement quand le degré d’hygrométrie (mesuré à l’hygromètre ou au psychromètre) est fort.

Les brouillards

Si la visibilité est comprise entre 1 et 5 km on parle de brume.

Les brouillards

Si la visibilité est inférieure à 1 km, on parle de brouillard.

Les brouillards

Brouillard de rayonnement :

Les brouillards

Brouillard d’advection

Les brouillards

Brouillard de pente