Cisaillement et types d'orages

Si l'instabilité et l'humidité aide à déterminer la force de la précipitation d'un orage (taux de pluie , la production de la grêle ) , le cisaillement du vent détermine le mouvement et la durée de vie de la tempête. Le cisaillement du vent a deux formes: cisaillement de vitesse et cisaillement directionnel . Cisaillement de vitesse est un changement de la vitesse du vent avec l'altitude tout en cisaillement directionnel est un changement de direction du vent avec l'altitude. Chacun de ces cisaillements ont variante grandeur . Pour simplifier , nous aurons deux catégories : faibles et forts . Ainsi , nous avons quatre combinaisons . Chacune de ces combinaisons seront schématisés à l'aide d'un croquis de hodographe . Le type de temps à attendre de la tempête sera également expliqué . Supposons que le courant ascendant est de force moyenne pour chaque cas (instabilité modérée ) .

CAS 1: FAIBLE CISAILLEMENT DE VITESSE et CISAILLEMENT DE DIRECTION FAIBLE

Un orage dans cet environnement se déplace lentement et sera de courte durée . Comme la tempête se déplace lentement , la subsidence aura un effet de coupure du courant ascendant et va ainsi diminuer la tempête . Tempêtes dans cet environnement sont souvent appelés « orages de masse d' air » ou « orages de variétés de jardin " . Si les tempêtes se forment dans un environnement d'humidité riche , la pluie peut être forte pour de brèves périodes de temps . Les phénomènes météorologiques violents n'est pas probable.



CAS 2: FORT CISAILLEMENT DE VITESSE, CISAILLEMENT DIRECTIONNEL FAIBLE

Cette situation est souvent qualifié de «cisaillement unidirectionnelle". Le cisaillement de vitesse permettra à l'orage d'être incliné sur la vertical. Ce mouvement assure que la tempête durera plus longtemps qu'un orage de masse d'air. Cisaillement unidirectionnel produit souvent des tempêtes qui se forment en forme de lignes (systèmes convectifs de méso-échelle (MCS)). Comme la tempête se déplace, le courant de densité permet aux nouveaux orages se développer à la périphérie de la tempête. Au fil du temps, une ligne de tempête résulte. Ces orages produisent principalement la petite grêle, tornades faibles et de fortes pluies quand ils sont associés à des conditions météorologiques extrêmes.



CAS 3: FAIBLE CISAILLEMENT DE VITESSE et CISAILLE DE DIRECTION FORT

Lorsque le cisaillement de vitesse est faible, le cisaillement directionnel n'est pas d'importance. Tempêtes dans cet environnement auront des caractéristiques de ceux du cas 1.

CAS 4: FORT CISAILLEMENT DE VITESSE,  CISAILLEMENT DIRECTIONNEL FORT

Cette situation peut produire des cellules-super-cellule unique. C'est la meilleure situation pour produire un courant ascendant rotatif. Le cisaillement de vitesse permet à la tempête de se déplacer rapidement et permet de garder le courant ascendant et courant descendant séparés tandis que le cisaillement directionnel permet de faire tourner le courant d'air ascendant dans la tempête. Ces tempêtes peuvent produire de la grosse grêle, tornades et de pluie.



http://www.theweatherprediction.com/habyhints/275/

Voici un tableau qui récapitule un peu les choses ( à noté que c'est à prendre à titre indicatif ).





http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/svr/comp/wind/cnvt.rxml

Merci pour ces information,je me coucherais moins bête!  Et sa pourra me servir pour les prévision des orages.

Je reviens sur ce sujet, vous balancer un pavé plus complet que le premier, tout en buvant un café

En effet y'a un gars qui m'a fait remarqué qu'il ne comprenait pas comment se démarquent les différentes structures orageuses vis à vis du cisaillement.
Ce qu'il faut comprendre déjà c'est qu'il y'a une infinité de différents cas qu'on essaient de classer en disant :" quand y'a un peu de ça et beaucoup de ça , ça donne ceci etc.. ". Cependant, la nature a une incroyable diversité et nos classements resteront toujours imparfait. Il y'a souvent des cas hybrides de système orageux, car le cisaillement , par exemple, ne se limite pas à être fort ou faible, mais peu adopter une infinité de valeur. Je vais donner ici quelques précisions supplémentaires sur les structures que l'on peut retrouver en fonction du ratio CAPE/SHEAR.

I ) Cisaillement unidirectionnel VS CAPE ( à noter que le cisaillement est jugé unidirectionnel selon le vecteur cisaillement, c'est important ).

- Si le cisaillement est unidirectionnel et faible par rapport à la CAPE ( et/ou à la DCAPE ), l'orage fabrique beaucoup d'air froid et le courant de densité prédomine sur l'effet du cisaillement. Les nouvelles cellules qui se forment sur le bord d'attaque sont donc de faible activité. C'est le cas d'un orage isolé banale, qui peut néanmoins s'avérer modéré si la CAPE est très forte ( orage à pulsation ).

- Si le cisaillement est unidirectionnel et fort par rapport à la CAPE ( et/ou à la DCAPE ), la cellule mère se divise en deux ( une cyclonique à droite, et anticyclonique à gauche ).  Aucune des cellules n'est favorisée. La probabilité d'avoir une hélicité significative avec un cisaillement unidirectionnel est faible. On aboutit à la formation de multicellules ou de supercellules selon l'hélicité mise en jeu.

- Si le cisaillement est unidirectionnel et a environ le même ordre de grandeur que la CAPE, on est dans le cas exposé dans l'ancien post. Le courant froid est séparé de l'ascendance, la piscine froide peut interagir avec le cisaillement et cet effet domine, on à régénérescence de cellules à la périphérie de l'orage ( un côté est favorisé en général ). On peut aboutir à la formation de muticellules voir de MCS.

II ) Cisaillement directionnel VS CAPE

- Si le cisaillement est tournant et faible par rapport à la CAPE, des cellules de faibles activité se forment en avant du vent moyen.  La plus à droite ( concavité de l'hodographe ) bénéficient d'une hélicité supérieur et est un peu plus vigoureuse.

- Si le cisaillement est tournant et fort par rapport à la CAPE, les gradients de pressions jouent un rôle important. La cellule cyclonique de droite est favorisé si le vent tourne dans le sens horaire avec l'altitude.

-Si le cisaillement est tournant et à environ le même ordre de grandeur que la CAPE, on peut s'attendre à trouver des systèmes orageux complexes/hybrides.

Ce sont les concepts de base concernant les différentes structures. Cependant, les forçages de grandes échelles peuvent également structurer la convection, ce qui va compliqué notre approche. Par exemple dans le cas des MCCs nous avons un cisaillement plutôt déstructuré en général ( ce qui explique l'aspect rond ), mais une organisation convectives profonde lié au(x) forçage(s).
De tels forçages s'appliquant dans une atmosphère avec un cisaillement en partie plus structuré peuvent aboutir à la formation de ligne de grains, voir de derecho.

Ce soir je reparlerais du cisaillement dans les système convectifs ( lignes de grains, bow écho ), vu qu'on trouve relativement peu d'informations à ce sujet .

Système convectif et cisaillement

La convection prend de nombreuses formes au-delà des types de tempête isolés que nous avons déjà discuté. Certains types de système convectif classiques comprennent les lignes de grains, arc échos, et des complexes convectifs (MCC). Tous ces catégorisations de tempête sont appelés de façon générique systèmes convectifs de méso-échelle (comme MCS). Ils se produisent dans le monde entier et toute l'année.

I) Cisaillement et ligne de grain

Dans la section précédente, nous avons démontré que cisaillement vertical du vent a une influence déterminante sur la forme et l'évolution des orages  individuels. Permet il aussi de  contrôler l'évolution des grands systèmes ? Absolument! Les propriétés des MCS dépendent fortement des profils de flottabilité de l'environnement et de cisaillement du vent. La force et l'organisation des MCS augmente avec des amplitudes de cisaillement verticale du vent. L'agent unificateur le plus important pour la flottabilité à bas niveau d'un MCS est le bassin d'eau froide de surface, avec l'évolution du système fortement contrôlé par l'interaction entre le bassin d'eau froide et le cisaillement vertical de bas niveau de l'environnement.





Les lignes de grains sont observés pour une large gamme de CAPE de l'environnement et des valeurs de cisaillement du vent vertical. Cependant, pour une CAPE donné, la force et la longévité d'un système augmentent avec la profondeur et la force du cisaillement vertical du vent. Les résultats des recherches montrent que les environnements des deux lignes de grains forts et faibles ont d'importantes cisaillement vertical du vent, en particulier à de faibles niveaux. En moyenne, l'ampleur du cisaillement est légèrement plus fort pour les lignes de grains forts que pour les lignes faibles.



Lors de l'estimation du cisaillement de l'environnement d'une ligne de grains, cette composante de cisaillement de l'environnement de bas niveau orienté perpendiculairement à la ligne exerce le plus de contrôle sur la structure et l'évolution de la ligne. Ce graphique montre trois lignes de grains qui évoluent dans des environnements avec des profils de cisaillement identiques. Pourtant, en raison de leurs orientations, les lignes de grains sont peu susceptibles d'évoluer de la même manière. La ligne supérieure sera probablement un système solide, longue durée de vie parce que tout le cisaillement du vent est perpendiculaire à la ligne. D'autre part, le système du bas sera probablement un système plus faible, de plus courte durée.



Les lignes de grains ne nécessitent pas de cisaillement initiale pour se former, tant que certains mécanisme de forçage sont présent. Cependant, l'augmentation de bas niveau cisaillement vertical du vent augmente l'organisation et la longévité des lignes de grains, lignes de grains fortes sont généralement associées à de fort cisaillement de bas niveau.

II) Bow écho

Bow échos, comme marquée par le Dr Fujita, sont une forme particulièrement intense de MCS. Ils commencent souvent comme une forte cellule isolée ou petite ligne de cellules qui évoluent en un segment en forme d'arc et puis finalement en un écho en forme de virgule. Le processus se déroule sur plusieurs heures, et une fois de plus, cisaillement vertical du vent joue un rôle important dans le processus.

Échos en arc puissants sont le plus souvent observées dans des environnements avec cisaillement de bas niveau modéré à fort et très haute CAPE. L'indice  (LI) en moyenne d'environ -8 K, qui indique généralement une valeur de CAPE plus de 2500 J / kg. À 700 hPa, les moyennes de vitesse de vent de 17 m / s.

Environnements arc d'écho et supercellules ont beaucoup de chevauchement, avec un arc échos souvent caractériser les stades d'un événement d'une supercellule. Comparer ces deux chiffres. L'environnement décrit dans la figure 1 produit à la fois des échos arc et une supercellule, alors que l'environnement représenté dans la figure 2 produite uniquement arc échos.





Bow écho se produit principalement dans les profils de vent avec le cisaillement vertical fort limité à de faibles niveaux (plus bas 2-3 km, ou 7-10 kft, AGL), tandis que les supercellules se produisent principalement avec des profils de cisaillement plus profondes (fort cisaillement s'étendant à au moins 4-6 km ou 13-20 kft, AGL). En outre, arc échos ont tendance à se propager dans le sens de la de bas niveau (0-3 km, ou 0-10 kft, AGL) vecteur de cisaillement du vent vertical .

http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/shear/print.php#page_2.0.0

Hopopop ! Merci pour tous tes cours cher Passion ! Je trouve enfin du temps pour ce que je voulais faire depuis des mois, à savoir mettre tes cours en ligne sur mon site !     

J'ai commencé par ce topic déjà -> http://climatedata.e-monsite.com/pages/abc-meteo-climato/cours-avances-de-meteorologie/cisaillement-et-types-d-orages.html

Je m'occupe du reste dans les jours qui viennent !

Yep de rien

Par contre j'avais mis des images en lien dans mon dernier post mais elles viennent du MetEd, il faut y être inscrit ( gratuitement ) pour les voir, je reposte donc mon dernier message ici avec les images visibles ( et une correction sur la dernière phrase ):


" Dans la section précédente, nous avons démontré que le cisaillement vertical du vent a une influence déterminante sur la forme et l'évolution des orages individuels. Permet-il aussi de contrôler l'évolution des grands systèmes ? Absolument ! Les propriétés des MCS dépendent fortement des profils de flottabilité de l'environnement et de cisaillement du vent. La force et l'organisation des MCS augmentent avec des amplitudes de cisaillement vertical du vent. L'agent unificateur le plus important pour la flottabilité à bas niveau d'un MCS est le bassin d'eau froide de surface, avec l'évolution du système fortement contrôlé par l'interaction entre le bassin d'eau froide et le cisaillement vertical de bas niveau de l'environnement.





Les lignes de grains sont observées pour une large gamme de CAPE de l'environnement et des valeurs de cisaillement du vent vertical. Cependant, pour une CAPE donnée, la force et la longévité d'un système augmentent avec la profondeur et la force du cisaillement vertical du vent. Les résultats des recherches montrent que les environnements des deux lignes de grains fortes et faibles ont d'importants cisaillements verticaux du vent, en particulier à de faibles niveaux. En moyenne, l'ampleur du cisaillement est légèrement plus fort pour les lignes de grains fortes que pour les lignes faibles.



Lors de l'estimation du cisaillement de l'environnement d'une ligne de grains, cette composante de cisaillement de l'environnement de bas niveau orienté perpendiculairement à la ligne exerce le plus de contrôle sur la structure et l'évolution de la ligne. Ce graphique montre trois lignes de grains qui évoluent dans des environnements avec des profils de cisaillement identiques. Pourtant, en raison de leurs orientations, les lignes de grains sont peu susceptibles d'évoluer de la même manière. La ligne supérieure sera probablement un système solide, avec une longue durée de vie parce que tout le cisaillement du vent est perpendiculaire à la ligne. D'autre part, le système du bas sera probablement un système plus faible, de plus courte durée.



Les lignes de grains ne nécessitent pas de cisaillement initial pour se former, tant que certains mécanismes de forçage sont présents. Cependant, l'augmentation de bas niveau de cisaillement vertical du vent augmente l'organisation et la longévité des lignes de grains ; les lignes de grains fortes sont généralement associées à de forts cisaillements de bas niveau.

II) Bow écho

Bow échos, comme marqués par le Dr Fujita, sont une forme particulièrement intense de MCS. Ils commencent souvent comme une forte cellule isolée ou une petite ligne de cellules qui évolue en un segment en forme d'arc, puis finalement en un écho en forme de virgule. Le processus se déroule sur plusieurs heures, et une fois de plus, le cisaillement vertical du vent joue un rôle important dans le processus.

Des échos en arc puissants sont le plus souvent observés dans des environnements avec cisaillement de bas niveau modéré à fort et très haute CAPE. L'indice (LI) est en moyenne d'environ -8 K, ce qui indique généralement une valeur de CAPE plus de 2500 J / kg. À 700 hPa, les moyennes de vitesse de vent sont de 17 m / s.

Les environnements d'écho en arc et de supercellules ont beaucoup de chevauchement, avec un "arc écho" souvent caractérisé par les stades d'une supercellule. Comparer ces deux chiffres : l'environnement décrit dans la figure 1 produit à la fois des échos en arc et une supercellule, alors que l'environnement représenté dans la figure 2 produit uniquement des "arc échos".




Un bow écho se produit principalement dans les profils de vent avec cisaillement vertical fort et limité à de faibles niveaux (plus bas que 2-3 km, ou 7-10 kft, AGL), tandis que les supercellules se produisent principalement avec des profils de cisaillement plus profonds (fort cisaillement s'étendant à au moins 4-6 km ou 13-20 kft, AGL). En outre, les "arc échos" ont tendance à se propager dans le sens du vecteur cisaillement vertical de bas niveau (0-3 km, ou 0-10 kft, AGL).

C'est corrigé impec' !

Merci

Tiens tu pourras juste me prévenir à l'avance quel sujet tu posteras ? Ça permettra de me relire à l'avance

Okiche ! Te dirai soit par MP soit dans le topic concerné !