vendredi 2 novembre 2018

Géopotentiels, creux, crêtes et Jet-stream: le jargon de l'altitude

La météo vient très souvent d'en haut, et ce constat est loin d'être une lapalissade. Les phénomènes atmosphériques qui ont lieu dans la dizaine de kilomètres au-dessus de nos têtes contrôlent une très grande part de la météo que nous observons à notre niveau.


Le Jet-stream, c'est l'immanquable. Ce grand tube de vent très rapide qui sied au niveau de la tropopause (limite entre la troposphère qui nous concerne et la stratosphère juste au-dessus) contrôle le temps des latitudes tempérées de l'hémisphère nord. On en avait parlé ici: Le courant jet, moteur du temps dans les régions tempérées.

Or, à la manière d'un serpent, le Jet ondule plus ou moins fortement, et son écoulement varie. Certaines branches sont rapides, d'autres moins. Les zones d'accélération et de décélération du Jet sont des régions que le météorologue surveille avec attention. Les entrées droites et sorties gauches d'une branche rapide de Jet sont connues pour favoriser les ascendances, et ainsi booster les orages (pour autant que la masse d'air soit instable) et creuser les dépressions de tempête. Une entrée droite est donc la zone à droite d'une région d'accélération du Jet-stream lorsqu'on regarde dans le sens du flux, et une sortie gauche la zone à la gauche d'une région de ralentissement du Jet.


Classiquement, la pression diminue avec l'altitude. La hauteur à laquelle il faut monter pour trouver une pression donnée (850 hPa, 700 hPa, 500 hPa...) est le géopotentiel. Pour une pression donnée, plus l'altitude est élevée, plus la masse est anticyclonique, et plus elle est basse, et plus elle est dépressionnaire. Le géopotentiel à 500 hPa est le plus utilisé, car il donne une idée de l'état des masses d'air en moyenne troposphère (autour de 5 km d'altitude). En général, les masses dépressionnaires sont au nord, aux hautes latitudes, et les masses anticycloniques sont au sud, vers les Tropiques.

En utilisant le géopotentiel à 500 hPa, on distingue des crêtes et des creux d'altitude. Une crête est l'extension d'un anticyclone. Un creux (ou talweg) est l'extension des masses dépressionnaires, soit une vallée dépressionnaire. Un fonc de creux qui se coupe des masses dépressionnaires nordiques devient une goutte froide.


Les creux d'altitude ont une incidence particulière sur la météo: ils sont remplis d'air très froid (parfois jusqu'à -40°C à 5 km d'altitude), ce qui peut déstabiliser la masse d'air en-dessous. Les averses et orages sont alors légion.

La tropopause a une hauteur irrégulière. Lorsque cette hauteur diffère largement de la moyenne (autour de 10-11 km chez nous), on parle d'anomalie. Une anomalie basse de tropopause, au cours de laquelle cette limite entre la troposphère et la stratosphère descend, peut être vue comme un grand creux dépressionnaire de haute troposphère. On peut également le voir comme un enfoncement de l'air stratosphérique, glaçial et très sec, vers des altitudes plus basses qu'à l'accoutumée.

Cette anomalie a plusieurs effets principaux. Le premier est de créer devant elle des ascendances à l'échelle synoptique ( = sur plusieurs centaines de kilomètres). De manière très imagée, à la manière d'un rouleau à tarte écrasant la pâte, l'anomalie (le rouleau) crée un bourlet de pâte devant lui (les ascendances). Si cette zone d'ascendances se place par dessus une masse d'air chaude, instable et dynamisée par un front ou une convergence des vents en surface, elle peut intensifier les orages. Si une dépression naissante s'y retrouve, elle peut entamer un creusement explosif et déboucher sur une violente tempête. Ensuite, par la présence de l'air glaçial stratosphérique en altitude, elle peut déstabiliser l'air derrière les fronts (traîne), et multiplier des averses et grains accompagnés de fortes rafales. Enfin, son interaction avec le Jet-stream peut les intensifier tous les deux, et venir renforcer l'effet sur les orages et les dépressions par placement d'entrées droites ou de sorties gauche. Quand tous ces éléments aggravants sont associés au même endroit au même moment, on parle de phasage.

Les anomalies de tropopause peuvent se voir sur certains types d'images satellites dites "vapeur d'eau" et qui montrent le contenu en vapeur de la troposphère. Avec l'enfoncement de l'air sec stratosphérique qui les caractérise, elles apparaissent en noir (ou dans une autre couleur si l'image est paramétrée comme telle). Lorsque ces zones en noir contrastent violemment avec le blanc des nuages accompagnant une dépression, cela peut être un signe que la dépression est en train de rapidement se creuser.


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