Accueil
Site
Dernières images
Portail
Rechercher
Humeur
Voici un dossier consacré a l'explication de la formation des dépressions et des fronts selon les derniers modèles conceptuels ( Modèle norvégien exclut bien entendu ^^ ).
Pour le développement des dépressions , vu qu'il existe plusieurs type, on se contentera d'étudié le cas de base, dit " d'interaction barocline " .
La défition de baroclinie pour commencé : Zone de gradient horizontal de température à laquelle correspond en altitude une zone de vent fort en raison de la relation du vent thermique. Les pseudo-fronts correspondent en fait à des zones baroclines peu actives.
Trois structures élémentaires constituent le minimum d'information permettant de reconnaître une situation favorable à la cyclogenèse rapide :
*une zone barocline qui se manifeste par son gradient de température méridien et le courant-jet nécessairement associé (non présent sur la figure pour une meilleure lisibilité) ;
*une anomalie chaude dans les basses couches ;
*une anomalie froide à la tropopause, située en amont de l'anomalie chaude de basses couches (qui correspond à une anomalie de bas géopotentiel de la tropopause dynamique).
Ce shéma résume ce qui vient d'être dit jusqu'a présent :
Pour décrire l'interaction il va falloir se familiarisé avec des termes parfois assez ardu comme le Tourbillon :
Projection sur la verticale du vecteur rotation instantané (rotationnel) d'une particule d'air ; il se calcule à partir de la distribution du vent horizontal, pour un système de coordonnées lié à la Terre.
L'interaction entre l'anomalie de surface et la zone barocline, , crée la circulation verticale indiquée sur le schéma.
L'interaction entre l'anomalie d'altitude et la zone barocline crée également une circulation verticale, mise en évidence sur cette autre version du même schéma.
Maintenant, ce qui se passe c' est que la vitesse verticale, résultant de l'interaction entre l'anomalie d'altitude et la zone barocline, interagit à son tour avec l'anomalie de surface. L' ascendance liée à l'anomalie d'altitude (flèche verte à liseré orange), étire le tourbillon de surface et l'anomalie de surface s'amplifie. Il est facile de comprendre que la position relative des deux anomalies joue un rôle crucial pour obtenir cet effet. ( Si elle se positionne une au dessus de l'autre, elle s'auto-affaiblissent ).
De plus, la subsidence liée à l'interaction entre l'anomalie de surface et la zone barocline (flèche orange à liseré mauve) étire le tourbillon d'altitude et contribue ainsi à l'amplifier. Les deux anomalies se couplent dans le courant-jet et, dans la mesure où l'anomalie d'altitude se maintient en amont (mais pas trop) de l'anomalie de surface, elles s'amplifient mutuellement au détriment de la zone barocline. C'est le mécanisme de l'interaction barocline.
L'analyse du mécanisme d'interaction a distingué les deux circulations liées, d'une part à l'interaction entre l'anomalie d'altitude et le courant-jet et d'autre part à l'interaction entre l'anomalie de surface et la zone barocline.
En fait les ascendances s'enchaînent pour former une ascendance fortement inclinée allant des basses couches à la tropopause. Symétriquement une zone de subsidence s'étend très inclinée de la tropopause aux basses couches.
La circulation verticale résultante correspond à un cycle énergétique moteur dont le rendement dépend de la différence de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid c'est-à-dire ici entre "la surface" et la tropopause. Le rendement est donc important et l'énergie puisée dans la zone barocline est utilisée pour augmenter le vent tant en altitude que dans les basses couches.
Au sein de la dépression en basses couches, le vent augmente alors que la pression baisse (c'est la tempête) de façon à continuer d'assurer l' équilibre géostrophique ( Équilibre entre force de pression et force de Coriolis ). L'ascendance aval réalise le transfert de masse ; la dépression se creuse à l'avant et se comble à l'arrière.
Les cercles concentriques en surface et en altitude représentent ici les isovaleurs des anomalies de tourbillon induites alors que la zone grise matérialise les précipitations résultant de l'ascendance.
Pour le moment c'est ce que j'ai eut le temps de tiré et de mettre sur ce forum, je ne nie pas que c'est assez complexe, mais le processus décrit est totalement vérifié par les équations. Je me suis contenté de mettre seulement le strict minimum pour comprendre le développement d'une zone dépressionaire . Les autres paramètres étant trop complexes, j'ai préféré ne pas embrouillé les esprits
. D'ici peu je metterais l'article sur la formation des fronts accompagnant la dépression .
----------------------------------------------------------------------------------------
On a donc vu que les anomalies ( sol et tropopause ), s'entraident mutuellement en se renforçant .
C'est pour cela qu'un déphasage entre ces 2 anomalies est nécessaire pour que leur interactions soit optimale. ( Anomalie d'altitude ne Amont de celle de surface ).
Un déphasage se réduisant progressivement montre que le creusement, relativement faible dans le cas du déphasage fixe, devient beaucoup plus important avec un déphasage se réduisant.
Ceci dit, il est possible également qu'une seul anomalie présente initiale s'autodeveloppe et s'amplifie d'elle même, c'est ce qu'on appelle un " auto développement " .
Ceci est possible lorsque l'échelle horizontale de la perturbation est suffisamment importante pour générer sa contrepartie sur la limite opposée. Ce type de développement se produit lorsque l'échelle de l'anomalie est supérieure au seuil critique de 1000 km déjà évoqué (à rapprocher du rayon de Rossby). Pour des anomalie d'échelle inférieure à ce seuil, l'extension verticale des modifications induites est insuffisante pour assurer un réel couplage entre la surface et la tropopause.
[i]Une anomalie seule dans une zone barocline ne se développe que si son échelle horizontale est plus grande que le rayon de Rossby. Toutefois, son développement est assez lent.
En revanche, si un précurseur d'altitude arrive par l'ouest, on aura une cyclogenèse rapide.
Pour le développement des dépressions , vu qu'il existe plusieurs type, on se contentera d'étudié le cas de base, dit " d'interaction barocline " .
La défition de baroclinie pour commencé : Zone de gradient horizontal de température à laquelle correspond en altitude une zone de vent fort en raison de la relation du vent thermique. Les pseudo-fronts correspondent en fait à des zones baroclines peu actives.
Trois structures élémentaires constituent le minimum d'information permettant de reconnaître une situation favorable à la cyclogenèse rapide :
*une zone barocline qui se manifeste par son gradient de température méridien et le courant-jet nécessairement associé (non présent sur la figure pour une meilleure lisibilité) ;
*une anomalie chaude dans les basses couches ;
*une anomalie froide à la tropopause, située en amont de l'anomalie chaude de basses couches (qui correspond à une anomalie de bas géopotentiel de la tropopause dynamique).
Ce shéma résume ce qui vient d'être dit jusqu'a présent :
Pour décrire l'interaction il va falloir se familiarisé avec des termes parfois assez ardu comme le Tourbillon :
Projection sur la verticale du vecteur rotation instantané (rotationnel) d'une particule d'air ; il se calcule à partir de la distribution du vent horizontal, pour un système de coordonnées lié à la Terre.
L'interaction entre l'anomalie de surface et la zone barocline, , crée la circulation verticale indiquée sur le schéma.
L'interaction entre l'anomalie d'altitude et la zone barocline crée également une circulation verticale, mise en évidence sur cette autre version du même schéma.
Maintenant, ce qui se passe c' est que la vitesse verticale, résultant de l'interaction entre l'anomalie d'altitude et la zone barocline, interagit à son tour avec l'anomalie de surface. L' ascendance liée à l'anomalie d'altitude (flèche verte à liseré orange), étire le tourbillon de surface et l'anomalie de surface s'amplifie. Il est facile de comprendre que la position relative des deux anomalies joue un rôle crucial pour obtenir cet effet. ( Si elle se positionne une au dessus de l'autre, elle s'auto-affaiblissent ).
De plus, la subsidence liée à l'interaction entre l'anomalie de surface et la zone barocline (flèche orange à liseré mauve) étire le tourbillon d'altitude et contribue ainsi à l'amplifier. Les deux anomalies se couplent dans le courant-jet et, dans la mesure où l'anomalie d'altitude se maintient en amont (mais pas trop) de l'anomalie de surface, elles s'amplifient mutuellement au détriment de la zone barocline. C'est le mécanisme de l'interaction barocline.
L'analyse du mécanisme d'interaction a distingué les deux circulations liées, d'une part à l'interaction entre l'anomalie d'altitude et le courant-jet et d'autre part à l'interaction entre l'anomalie de surface et la zone barocline.
En fait les ascendances s'enchaînent pour former une ascendance fortement inclinée allant des basses couches à la tropopause. Symétriquement une zone de subsidence s'étend très inclinée de la tropopause aux basses couches.
La circulation verticale résultante correspond à un cycle énergétique moteur dont le rendement dépend de la différence de température entre le point le plus chaud et le point le plus froid c'est-à-dire ici entre "la surface" et la tropopause. Le rendement est donc important et l'énergie puisée dans la zone barocline est utilisée pour augmenter le vent tant en altitude que dans les basses couches.
Au sein de la dépression en basses couches, le vent augmente alors que la pression baisse (c'est la tempête) de façon à continuer d'assurer l' équilibre géostrophique ( Équilibre entre force de pression et force de Coriolis ). L'ascendance aval réalise le transfert de masse ; la dépression se creuse à l'avant et se comble à l'arrière.
Les cercles concentriques en surface et en altitude représentent ici les isovaleurs des anomalies de tourbillon induites alors que la zone grise matérialise les précipitations résultant de l'ascendance.
Pour le moment c'est ce que j'ai eut le temps de tiré et de mettre sur ce forum, je ne nie pas que c'est assez complexe, mais le processus décrit est totalement vérifié par les équations. Je me suis contenté de mettre seulement le strict minimum pour comprendre le développement d'une zone dépressionaire . Les autres paramètres étant trop complexes, j'ai préféré ne pas embrouillé les esprits
. D'ici peu je metterais l'article sur la formation des fronts accompagnant la dépression .----------------------------------------------------------------------------------------
On a donc vu que les anomalies ( sol et tropopause ), s'entraident mutuellement en se renforçant .
C'est pour cela qu'un déphasage entre ces 2 anomalies est nécessaire pour que leur interactions soit optimale. ( Anomalie d'altitude ne Amont de celle de surface ).
Un déphasage se réduisant progressivement montre que le creusement, relativement faible dans le cas du déphasage fixe, devient beaucoup plus important avec un déphasage se réduisant.
Ceci dit, il est possible également qu'une seul anomalie présente initiale s'autodeveloppe et s'amplifie d'elle même, c'est ce qu'on appelle un " auto développement " .
Ceci est possible lorsque l'échelle horizontale de la perturbation est suffisamment importante pour générer sa contrepartie sur la limite opposée. Ce type de développement se produit lorsque l'échelle de l'anomalie est supérieure au seuil critique de 1000 km déjà évoqué (à rapprocher du rayon de Rossby). Pour des anomalie d'échelle inférieure à ce seuil, l'extension verticale des modifications induites est insuffisante pour assurer un réel couplage entre la surface et la tropopause.
[i]Une anomalie seule dans une zone barocline ne se développe que si son échelle horizontale est plus grande que le rayon de Rossby. Toutefois, son développement est assez lent.
En revanche, si un précurseur d'altitude arrive par l'ouest, on aura une cyclogenèse rapide.
