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Une atmosphère plus chaude est une atmosphère contenant plus de vapeur d'eau.
Après les inondations de Mai et Juin 2016, quels liens avec le changement climatique ?

Fin mai 2016 : Le seuil des 400ppm est franchi d'une manière généralisée sur la planète.
La concentration en CO2 continue d'augmenter sur la planète, avec un franchissement généralisée du seuil symbolique des 400ppm. L'augmentation annuelle semble même s'accélérer.

Début mai 2016 : Des incendies ravagent la ville de Fort McMurray, dans l'Alberta canadien.
De très fortes chaleurs ont déclenché d'une manière explosive des incendies dans l'Ouest du Canada. Là encore, l'ombre de El Nino et du réchauffement climatique plane sur ce drame.

Avril 2016 : El Nino en déclin, La Nina pointe à l'horizon.
Depuis le début de l'année, les eaux du Pacifique Central et Oriental deviennent de moins en moins chaudes, remplacées par des masses plus froides. Le retour à des conditions neutres, voire l'arrivée d'une phase La Nina est de plus en plus probable.

Février et mars 2016 : Le Pérou affronte son enfant Jésus.
Au Pérou, les mois de février et mars sont les plus humides, particulièrement lorsque le phénomène El Nino, qui a été baptisé ainsi par les pêcheurs péruviens, est bien développé dans le Pacifique Equatorial. Retour sur plusieurs semaines de fortes pluies dans le pays andin.

10 mars 2016 : Quand une tempête de neige mexicaine provoque une vague de douceur états-unienne ...
Aux alentours du 10 mars, une plongée d'air polaire a atteint le Mexique jusqu'à des latitudes particulièrement méridionales, provoquant des chutes de neige dans les montagnes mexicaines, un déluge sur le Sud des Etats-Unis, et une grande douceur sur la côte Est.

dimanche 25 août 2013

Dépressions et anticyclones, les maîtres du temps

Cet article reprend et explique différents termes - trop rarement expliqués - qu'il est possible d'entendre dans les bulletins météo télévisés ainsi que leurs implications. Il sera dès lors plus facile de comprendre ce que signifie toutes les appellations sur lesquelles s'interrogent les lecteurs.



Dépression

Une dépression est souvent comprise comme une zone où la pression est inférieure à 1015 hPa. Bien que l'on caractérise de conditions dépressionnaires de telles zones, cette définition ne correspond pas précisément à celle d'une dépression. Il s'agit d'un centre d'action présentant en son cœur une pression inférieure à celles que l'on retrouve sur ses abords. Dès lors, une valeur de 1020 hPa entourée de valeurs de 1025 hPa doit être considérée comme étant la pression au centre d'une dépression.

Les dépressions sont des zones d'ascension des masses d'air. Ces dernières sont entraînées depuis le sol vers la haute troposphère. Cela est dû notamment au Jet-Stream dont le comportement instable peut forcer l'air à s'élever et ainsi abaisser la pression en surface. En réponse à cette baisse de pression, les masses d'air avoisinantes se dirigent vers la dépression dans un mouvement en spirale dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Ce comportement est dû à la pseudo-force de Coriolis qui dévie les masses d'air vers la droite dans l'hémisphère nord.

L'air s'élevant dans ces zones, ce dernier se refroidit par détente adiabatique. Un air froid ne peut contenir qu'une plus faible quantité de vapeur d'eau qu'un air plus chaud. Au fur et à mesure du refroidissement, la proportion de vapeur d'eau dans une unité de volume d'air donnée augmente, non pas parce que la quantité d'eau augmente, mais bien à cause de la diminution de la capacité de stockage de la vapeur d'eau par cette masse d'air. Il arrive un moment où l'humidité relative, qui croissait au fur et à mesure que s'élevait l'air, atteint les 100%, et donc la saturation. C'est le point de condensation : l'air ne peut se refroidir davantage sans qu'une partie de la vapeur d'eau ne se transforme en eau liquide ou en glace. C'est ainsi que se forment les nuages, qui donneront par la suite naissance aux précipitations. Le schéma ci-dessous fait le résumé des phénomènes survenant dans une dépression


Il existe deux types de dépressions:

- Les dépressions dynamiques, qui sont les plus larges. Sur les images satellites, elles sont repérables par l'enroulement nuageux qui se fait autour d'elles, suite à la rotation des vents et courants déjà explicitée plus haut. Dans nos régions, ces dépressions ont tendance à être en moyenne plus puissantes de novembre à mars, mois durant lesquels elles peuvent apporter de forts épisodes pluvieux mais aussi des tempêtes. Ces dépressions se forment toujours au départ du front polaire sous nos latitudes. Ce front sépare les masses d'air à tendance tropicale des masses d'air à tendance polaire. Elles interagissent souvent avec le Jet-Stream qui se localise dans les parages du front polaire, provoquant un appel d'air depuis les basses couches de la troposphère. La présence des dépressions dynamiques se note en temps normal à tous les étages de cette troposphère.

- Les dépressions thermiques, plus restreintes, se forment sur les continents entre mai et septembre. Lorsque le soleil brille, il réchauffe l'air à proximité du sol, tandis que les masses d'air situées plus haut en altitude restent plus fraîches. L'air chaud de la surface se dilate, et étant plus léger que l'air environnant, s'élève. Un appel d'air se se crée ainsi dans les basses couches de l'atmosphère. Au contraire des dépressions synoptiques, les dépressions thermiques se forment sans front et ne se notent que dans les basses couches de la troposphère. Si les conditions le permettent, elles sont le siège d'orages très organisés. Elles accompagnent ainsi régulièrement les MCS qui traversent la Belgique chaque été. Aux latitudes tropicales, ce type de dépression peut apparaître au-dessus de la mer et, si elle se renforce, mener à la formation d'un cyclone tropical.

À noter qu'il existe aussi des spécimens hybrides, présentant des caractéristiques propres aux deux types énoncés ci-dessus.

Les dépressions ont des tailles très différentes: les plus grandes se rencontrent dans les grands systèmes à hautes latitudes où elles peuvent couvrir 1000 à 2000 km de diamètre. Les plus petites ne peuvent faire que quelques mètres de large, et se rencontrent au sein des tornades.

Les dépressions ont souvent une forme plus ou moins elliptique, voire circulaire. Dans certains cas, elles peuvent être vastes et difformes, avec plusieurs noyaux dépressionnaires au sein de la même structure, on parle alors de champ dépressionnaire. Ces dépressions peuvent aussi présenter des extensions nommées thalweg.

Anticyclone

A l'instar des dépressions, les anticyclones étaient souvent qualifiés par des pressions supérieures à 1015 hPa. Cela n'est vrai que si l'on parle de conditions anticycloniques. Un anticyclone doit être considéré comme tout pic de pression entouré de valeurs moins élevées. Ainsi, une pression de 1010 hPa entourée de valeurs de 1005 hPa doit être considérée comme la valeur de pression au centre d'un anticyclone. 

Dans les anticyclones, et à l'inverse des dépressions, l'air descend depuis la haute atmosphère dans un mouvement de spirale puis, arrivé du sol, s'en éloigne toujours en tournant, mais dans le sens des aiguilles d'une montre cette fois. On associe toujours anticyclone et beau temps, mais cela n'est pas toujours le cas. Cela l'est effectivement au printemps, en été et au début de l'automne (et encore, pas toujours: nous le verrons plus loin). Rappelons qu'un air chaud peut contenir davantage d'humidité qu'un air froid. Or, l'air qui commence à descendre depuis plusieurs kilomètres d'altitude au niveau d'un anticyclone ne contient que peu d'eau. En descendant, l'air se réchauffe par compression adiabatique. À quantité d'eau constante, l'humidité relative de l'air va donc diminuer, éloignant ainsi la masse d'air du point de condensation, c'est-à-dire celui de la formation des nuages. Deuxièmement, les courants descendants s'opposent ainsi à toute élévation de l'air. Cela explique pourquoi il fait beau au sein des anticyclones à la bonne saison. Le schéma ci-dessous fait la synthèse de ce qui vient d'être dit.



Durant l'arrière-saison, la situation est quelque peu différente. A moyenne et haute altitude, le schéma est cependant semblable à ce qui vient d'être expliqué. Dans les premières centaines de mètres de l'atmosphère, la situation est bien différente. Durant les nuits d'hiver et sous un ciel étoilé, le sol et, par conduction, les premières couches de l'atmosphère se refroidissent fortement. Ce refroidissement vient buter contre de l'air plus doux qui descend au sein de l'anticyclone. Quoiqu'il en soit, les températures de ces deux masses d'air, bien que différentes, sont toutes les deux bien inférieures à ce que l'on peut avoir en été. Et puisqu'un air froid ne peut contenir que moins d'humidité qu'un air chaud, l'air chaud descendant va brutalement se retrouver refroidi, menant fréquemment (et ce plus souvent qu'en été) à la saturation en vapeur d'eau de l'air, donc à la condensation et à la formation de nuages. C'est ici que deux phénomènes antagonistes se produisent: d'une part, les nuages absorbent une bonne partie de la lumière solaire. Cela provoque un échauffement de ces nuages, qui permet ainsi d'entretenir l'air chaud de la moyenne altitude. A l'inverse, par dessous la couverture nuageuse, le manque de lumière ne parvient pas à réchauffer l'air. Pire encore, si un faible courant d'est ou de nord-est amène de l'air froid, la couche va rester en état d'inertie thermique. Sa température ne changera pas d'un iota tant que l'anticyclone ne se déplacera pas. C'est ainsi que nous pouvons nous retrouver avec de la grisaille et du brouillard persistant durant des jours, alors que la température reste sensiblement la même, de jour comme de nuit. Ce phénomène est connu sous le nom d'inversion thermique. 

Tout cela est très théorique. La réalité est un peu plus compliquée. Plus que pour une dépression, le positionnement d'un anticyclone par rapport à la région qui va subir son effet est très important. Prenons l'exemple de Bruxelles. L'image ci-dessous présente deux situations très différentes.



Comme pour les dépressions, il existe des anticyclones dynamiques et des anticyclones thermiques:

- Les anticyclones dynamiques se forment là où prennent place des descentes de masses d'air, au niveau de la branche descendante de la cellule dite de Hadley. Les cellules de l'atmosphère feront l'objet d'un prochain article, retenez juste que l'anticyclone dynamique prend place sur la branche descendante de cette cellule. Leur présence se note en temps normal à tous les étages de l'atmosphère. Ce sont les anticyclones les plus courants dans nos régions. Le fameux anticyclone des Açores, hyper déterminant sur notre temps ouest-européen, en est un.

- Les anticyclones thermiques ne se notent que dans les basses couches de la troposphère. Ils résultent du compactage d'un air très froid, plus dense que l'air environnant, près du sol. Cela provoque une surpression locale. Ces anticyclones sont très fréquents dans les régions arctiques et antarctiques couvertes de glace, mais il arrive d'en observer dans nos régions durant les grandes vagues de froid d'hiver.

Comme pour les dépressions, il existent des anticyclones hybrides. Certaines hautes pressions polaires ont une origine à la fois dynamique et thermique.

La taille des anticyclones est très variable. Ils peuvent s'étendre sur plus de 3000 km de long, ou au contraire être de taille très réduite, quelques kilomètres, comme cela s'observe sous les pluies violentes des orages. A l'instar des dépressions, ils peuvent présenter des extensions appelées dorsales ou crêtes anticycloniques. Une jonction entre deux anticyclones porte le nom de col anticyclonique.

Marais barométrique

Le marais barométrique désigne une zone au sein de laquelle les pressions ne varient que très peu sur de grandes distances. Il se rencontre souvent en été et par temps chaud sur les continents, et ce compris en Europe. Les pressions présentées au sein de ces marais se trouvent très souvent dans une fourchette allant de 1010 à 1020 hPa. Si ces pressions sont supérieures à 1015 hPa, on parle de marais anticyclonique. Si elles sont inférieures, on parle de marais dépressionnaire. C'est souvent dans ce deuxième type de marais que l'on va retrouver le temps lourd, chaud et orageux qui survient parfois avant le passage d'un front orageux.

Anticyclones et dépressions d'altitude

Si nous avons utilisé la formulation "en temps normal" pour désigner l'extension verticale des systèmes dynamiques au sein de la troposphère, c'est bien parce qu'il existe des spécimens qui ne présentent pas cette caractéristique. Ce sont des systèmes dits d'altitude. Pour être simple, tous les termes que vous venez de voir peuvent être transposés en altitude, à l'exception toutefois des systèmes thermiques qui se trouvent toujours près du sol. Dès lors, il est possible d'avoir une dépression d'altitude, une dorsale d'altitude... Ces systèmes ne se marquent pas au niveau du sol. Il arrive certaines situations où un système au sol est relayé en altitude par son opposé. Ainsi, les anticyclones thermiques des pôles sont situés sous une énorme dépression d'altitude nommée le vortex polaire (système hybride, à la fois dynamique et thermique). A l'inverse, des dépressions de surface (et très souvent une dépression thermique) peut être relayée en altitude par un anticyclone. C'est le cas des cyclones tropicaux par exemple.

Une considération importante est à mettre en exergue. Sous nos latitudes et à altitude égale, un anticyclone sera rempli d'air plus chaud que son environnement, tandis qu'une dépression contiendra de l'air plus froid. Il existe cependant des dépressions à cœur chaud, mais elles sont plus rares, c'est pourquoi nous ne nous attarderons pas dessus dans cet article.

Goutte froide et bulle chaude sont deux termes utilisés pour employer successivement une dépression d'altitude fermée et un anticyclone d'altitude fermé. Leur circulation se coupe complètement de la zone à partir de laquelle ils prennent naissance. Ils peuvent cependant prendre naissance d'eux-mêmes, à l'écart de la zone de circulation générale. Ces deux systèmes ne sont guère appréciés des météorologues car ils ont leur mouvement propre, ont une grande inertie et leur prévision est difficile. Le schéma ci-dessous vous présente la formation d'une goutte froide par isolement à partir du vortex polaire (air froid), au sein de masses plus anticycloniques (air chaud). Plus d'infos sur les gouttes froides: ICI



La vergence ouest des systèmes dynamiques avec l'altitude

Une dernière grande caractéristique des dépressions et anticyclones dynamiques est le fait que l'édifice n'est pas absolument vertical. On constate qu'il est de plus en plus décalé vers l'ouest avec l'altitude. En d'autres termes et par rapport à la circulation générale d'ouest en est de l'hémisphère nord par exemple, la section d'altitude des systèmes aura toujours un temps de retard par rapport à la section des basses couches de l'atmosphère.

Le rôle prépondérant du Jet-Stream

Le courant Jet joue un rôle majeur dans la formation et le comportement de tous les systèmes venant d'être cités. Ses ondulations peuvent entraîner la création de dorsales anticycloniques vers les hautes latitudes, et au contraire, favoriser la descente de thalwegs vers les basses latitudes, allant jusqu'à isoler des gouttes froides ou des bulles chaudes. Il est aussi capable de renforcer les dépressions, les transformant ainsi en de puissantes tempêtes.

Toutes les illustrations ont été réalisées par Info Météo.

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