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Météorologie élémentaire Les perturbations (III) Les perturbations atmosphériques sont des phénomènes ondulatoires qui prennent naissance sur les grandes surfaces de discontinuité atmosphériques tel que le front polaire. Nous allons décrire schématiquement l'évolution complète d'une telle perturbation sans entrer dans l'explication des causes de transformations subies; ces causes ne sont d'ailleurs pas toutes connues actuellement. Evolution type d'une perturbation cyclonique A. Premier stade Un front quasi-stationnaire est situé dans une région de pressions relativement basses entre deux zones de hautes pressions. Les coupes montrent la disposition relative des masses d'air de part et d'autre de ce front.
B. Deuxième stade Pour une raison inconnue à ce jour, on constate la formation d'une onde instable sur le front quasi-stationnaire initial. En même temps que cette ondulation, apparaît une petite zone de basses pressions; de ce fait, les trajectoires de l'air froid et de l'air chaud, parallèles au front dans le premier stade, s'incurvent autour de la dépression formée. Il en résulte un accroisssement de vitesse de l'air chaud et une diminution dans l'air froid. Au nord de la dépression l'air chaud est repoussé en altitude. Dans les stades suivants, l'onde continue à s'amplifier tandis que la dépression se creuse de plus en plus.
C. Troisième stade L'ondulation s'amplifie de plus en plus et la zone de basses pressions se creuse progressivement. La coupe BC montre la poussée d'air chaud en altitude au nord du sommet de la perturbation.
D. Quatrième stade La perturbation est complètement développée.
E. Cinquième stade Le front froid rejoint progressivement le frond chaud et l'air chaud est rejeté en altitude; la perturbation commence à s'occlure. On aura occlusion à caractère de front froid ou de front chaud en fonction des températures relatives de l'air froid antérieur et postérieur.
F. Sixième stade Le phénomène d'occlusion se poursuit et l'occlusion s'enroule autour de la zone de basses pressions; les surfaces de discontinuité se frontolysent tandis que la dépression commence à se combler.
G. Septième stade L'occlusion disparaît et le front quasi stationnaire initial reprend progressivement ses caractéristiques d'origine. La masse d'air inférieur est formée d'un mélange d'air froid et d'air chaud.
Remarque. Il est bon de rappeler que l'évolution d'une perturbation telle que décrite ci-dessus se produit au cours du déplacement. Pour fixer les idées, disons que l'ondulation prend naissance sur l'Atlantique Ouest et atteint les côtes d'Europe au cinquième ou au sixième stade. Le processus qui conduit à la formation ou à l'augmentation d'intensité d'un front est appelé "frontogénèse"; le processus inverse est la "frontolyse". H. Front froid secondaire Une invasion d'air très froid à l'arrière d'une perturbation peut entraîner la formation d'un nouveau frond froid dont les caractéristiques sont identiques à celles d'un front froid ordinaire. Cette invasion d'air très froid provient en général d'une descente d'air arctique entraîné dans la circulation autour de la zone de basses pressions. I. Trowal Le Trowal (Trough Of Warm Air Aloft) est un creux d'air chaud en altitude. Comme ce fut le cas début septembre 2022 sur l'Europe continentale, un Trowal peut se former devant un dépression (devant l'occlusion).
Les précipitations tombent à l'avant du Trowal (généralement de Cb pouvant produire des averses très intenses) plutôt que sur le front occlus car les courants ascendants se développent dans le creux d'air doux en altitude et non à la limite entre l'air frais et l'air froid. Notons que les précipitations associées aux fronts occlus et aux trowal sont similaires, avec des nuages convectifs ou stratiformes. Phénomènes associés à une perturbation Cas d'école La figure présentée ci-dessous à gauche à agrandir représente les configurations verticale et horizontale des phénomènes associés à une perturbation classique. Ce schéma est bien sûr théorique. Le profil vertical est pris le long de la diagonale qui traverse le front froid et le frond chaud, juste devant la zone d'occlusion située plus au nord.
Tableau récapitulatif Le tableau suivant donne une récapitulation de l'évolution des diverses variables météorologiques au passage de la perturbation présentée ci-dessus à gauche.
Conditions associées à une perturbation réelle Dans la réalité, la configuration d'une perturbation présente presque toujours des différences, parfois très sensibles, par rapport au schéma classique. Ces différences sont dues aux interférences entre divers phénomènes qui s'additionnent ou se contrecarrent. Les variables météorologiques obéissant aux lois de la thermodynamique (dont l'effet papillon fait partie) et bien d'autres, il est aisé de comprendre qu'une prévision précise à 100% pour un instant et un lieu donné est impossible à obtenir car nous ne connaîtrons jamais totalement l'état de l'atmosphère à un instant donné, certainement pas pour l'ensemble de la Terre et pas même pour un continent, les protocoles de mesures étant incomplets par la force des choses. A consulter : Conditions de vol dans la zone d'une perturbation
Prochain chapitre Les dépressions et les anticyclones
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