différentes échelles et différents mécanismes de perturbations

Une partie de la météorologie consiste à prévoir l’évolution de zones de beau et de mauvais temps et par conséquent la formation et l’évolution des perturbations. Avant de décrire ce qu’est une perturbation frontale, nous allons voir à quelles échelles elles peuvent se former.

Une perturbation est un ensemble de conditions conduisant à l’apparition de nuages et de précipitations. Des perturbations peuvent apparaître à différentes échelles géographiques.

Trois échelles de perturbations

  • Des perturbations locales

A l’échelle locale, (c’est-à-dire de quelques dizaines de km jusqu’à la taille d’un pays comme la France) peuvent  se former des perturbations orageuses en présence de soleil (phénomène convectif), d’humidité et donc d’un air instable. Elles se développent puis se « vident » par précipitation en l’espace de quelques heures. Ce phénomène est courant en été et conduit généralement à l’apparition d’orages en fin de journée.

  • Des perturbations frontales

Sur une région de plusieurs milliers de km, au sein de la ceinture d’anticyclones et de dépressions, se forment des fronts de perturbation s’enroulant autour de zones de dépressions. Ces fronts sont à la frontière d’une masse d’air chaud et d’une masse d’air froid ce qui conduit à l’apparition de perturbations caractéristiques que nous détaillerons plus bas.

  • Des perturbations tropicales

Entre les tropiques se forment des dépressions très creusées par  convection d’air chaud de la même manière que  pour les perturbations orageuses locales sauf que celles-ci se régénèrent en permanence (tant qu’elles demeurent au dessus de mers chaudes) et peuvent avoir une durée de vie importante. La perturbation prend alors la forme d’un cyclone tropical (ou typhon). Dans ce cas l’accumulation d’énergie de la dépression dépend de la chaleur de l’océan.

Poussés vers l’ouest par les alizés, les cyclones atlantiques naissent sur les côtes africaines et croissent jusqu’à atteindre l’Amérique. Les Typhons sont les cyclones des régions asiatiques. Ils naissent quand à eux dans le pacifique et progressent vers la côte est de l’Asie.

Description des perturbations frontales

Nous avons vu que la ceinture d’anticyclones et dépressions est une zone où se mélangent l’air polaire (froid et sec) et l’air tropical (chaud et humide). La zone de contact entre les deux types se situe aux latitudes moyennes entre 30° et 60°. (Besoin d’un petit rappel ? c’est par là)

Comment se forment les fronts ?

Les masses d’air froides (polaires) et chaudes (tropicales)  s’enroulent autour des dépressions. Dans ceinture de dépressions et anticyclones se mélangent donc des masses d’air chaudes et froides.

Un front est la zone de rencontre entre deux masses d’air de températures différentes. Celui en avant de la perturbation est appelé front chaud et celui en arrière est appelé front froid.

Il arrive que les deux fronts se rejoignent. On dit alors qu’il y a une occlusion. Le front froid est suivi de ce que l’on appelle la traîne de la perturbation.

Que se passe-t-il au passage d’un front chaud ?

Le front chaud est la surface de séparation entre une masse d’air froid en avant du front et une masse d’air chaud en arrière. Cette zone, entre fronts chaud et froid s’appelle un secteur chaud.

L’air chaud étant moins dense que l’air froid qu’il repousse, il a tendance à s’élever et passer par-dessus.

Sur les cartes météo il est représenté par une ligne sur laquelle sont dessinés des demi-disques  rouges montrant le sens de progression du front.

L’arrivée du front chaud est signalée par l’apparition en altitude d’un voile de cirrus précédant le corps de la perturbation de plusieurs heures.

Puis le ciel se bouche. Les altostratus et les nimbostratus encombrent alors le ciel amenant des précipitations si le front est perturbé.

Après le passage du front chaud, le temps est relativement calme, les températures se sont élevées de quelques degrés et avec une nébulosité constituée essentiellement de nuages bas (stratus et stratocumulus) et de cumulus le temps est agréable même si quelques averses peuvent survenir.

Que se passe-t-il au passage d’un front froid ?

Le front froid est la surface de séparation entre une masse d’air chaud (en avant) et une masse d’air froid (en arrière du front).

Arrivée d’un front froid (Nuages cumuliformes caractéristiques de l’instabilité)

Le front froid progresse à la suite du front chaud, l’air polaire repoussant l’air tropical le précédant. L’air froid, en progressant passe en dessous de l’air chaud. Le front est donc incliné vers l’arrière dans le sens de déplacement de la perturbation.

Le front froid avance plus rapidement que le front chaud.

Sur les cartes météo il est représenté par un trait sur lequel sont dessinés des triangles bleus montrant le sens de progression du front.

L’arrivée du front froid est marquée par une instabilité de l’air. En effet, un sol chaud et un air froid sont favorables à la formation de nuages cumuliformes.

Il se forme des nuages d’étage moyen et supérieur puis des cumulus congestus ou des cumulonimbus si le front est très actif. Des précipitations prennent naissance avec parfois un caractère orageux. Après le passage du front froid, un ciel de traîne s’installe constitué de cumulus. Les précipitations peuvent alors cesser ou se présenter sous formes d’averses locales.

Que se passe-t-il sous un front occlus ?

L’occlusion est une zone où le front froid a rejoint le front chaud. La masse d’air froide se situe alors au-dessous de la masse d’air chaud qui est rejetée en altitude.

Cela marque le début de la désagrégation de la perturbation.

Sous un front occlus, le temps est alors perturbé avec la présence de nuages bas et denses.

Evolution d’une zone perturbée

Au cours de son évolution, la dépression se creuse petit à petit. Les pressions sont de plus en plus faibles et les vents se renforcent autour de la tête de la dépression. La maturité est atteinte lorsque le front froid est au contact du front chaud pour former l’occlusion.

Approfondissements sur https://www.meteowapi.be/fronts.php

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