Introduction générale à la météorologie de la montagne

Introduction générale à la météorologie de la montagne
formation continue Abdelhafidh Ben Souda

formation continue 2005-5006- Abdelhafidh Ben Souda
La météorologie est une branche de la physique du globe qui se consacre à l'observation des éléments du temps (température, précipitations, vents, pression, etc.) et à la recherche des lois des mouvements de l'atmosphère formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Quel temps a-t-il fait ? Quel temps va-t-il faire ?

Il existe environ stations météorologiques terrestres réparties dans tous les pays du monde. La coopération internationale y joue un grand rôle. Tous les météorologistes du monde parlent le même langage. Toutes les observations sont codifiées formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Les météorologues ont, pour se faire, des moyens très perfectionnés à leur disposition observatoires terrestres, ballons-sondes dans l'atmosphère, navires et bouées météorologiques, satellite météorologique européen (METEOSTAT) un réseau de transmission rapide et fiable qui est l'oeuvre de l'O.M.M. (Organisation Météorologique Mondiale) et de l'U.I.T. (Union Internationale des Télécommunications). formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Observation et prévision

Pour s'aventurer à faire des prévisions avec quelque chance de succès, il faut d'abord procéder à un certain nombre d'observations formation continue Abdelhafidh Ben Souda

la météorologie a mis au point des instruments très compliqués, mais également quelques-uns bien plus simples formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Le baromètre Il mesure la pression atmosphérique en millimètres. L'aiguille du cadran indique une pression de mercure d'environ 780 mm. Sur le plan international, la hauteur barométrique est exprimée en millibars ou en hecto pascals : 1000 millibars = 1000 hecto pascals = 750 mm de mercure 1 millibars = 1 hecto pascal formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Le thermomètre Il permet de mesurer la température, mais surtout les variations de température. Notre système est celui de Celsius, où l'eau gèle à 0° (point de congélation) et bout à 100° (point d'ébullition). Mais ce n'est pas partout pareil : dans les pays anglo-saxons, par exemple, on utilise l'échelle Fahrenheit, où le point de congélation se situe à + 32° et le point d'ébullition à 212°F. formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'hygromètre Il permet de mesurer l'humidité relative de l'air ambiant. Cette humidité relative donne, en pourcentage le rapport entre la quantité de vapeur d'eau effectivement absorbée par l'air et la quantité maximale qui pourrait y être absorbée à la même température formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'anémomètre Détermine la force et la direction du vent. La direction du vent ne s'indique pas seulement par Nord, Nord-Ouest, Ouest, etc., mais s'exprime également en degrés. Le Nord est alors aussi bien 0° que 360°. La graduation tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que l'Est est à 90° et le Sud à 180°. La force du vent est indiquée en kilomètres/heure (km/h), en mètres par seconde, en nœuds, ou en chiffres allant de 1 à 12 selon l'échelle Beaufort. 1 nœud = 1 mille par heure = 1852 m/h = m/s formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Le pluviomètre C'est un simple récipient d'une surface bien déterminée. On mesure la quantité d'eau tombée avec une éprouvette graduée. Il doit être installé dans un lieu découvert, loin des arbres, des maisons ou des murs... Enfin, il doit être placé à 1m50 au-dessus du sol formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Les grands principes généraux
C'est dans la dizaine de kilomètres inférieurs de l'atmosphère que le temps se fabrique pour l'essentiel. En saison froide, la tranche active des perturbations se trouve même comprise entre 1000 et 5000 mètres formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Planète terre formation continue Abdelhafidh Ben Souda

La pression atmosphérique
La pression de l'air sur une surface donnée est égale au poids de la colonne atmosphérique qui a pour section la surface en question et pour épaisseur la dénivellation entre la surface et la limite supérieure de l'atmosphère. La pression s'exprime en millibars formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L’air atmosphérique Le poids de l’air La planète terre formation continue Abdelhafidh Ben Souda

La pression La pression varie à la surface du globe. Grâce au réseau des stations d'observation, sa répartition peut être mise en évidence sur des cartes où sont tracées, pour un niveau donné, des courbes isobares (courbes qui rejoignent les points où la pression est identique). C'est ainsi qu'apparaissent des zones de haute pression (les anticyclones) des zones de basse pression (les dépressions) formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'inégalité des pressions commande le régime des vents
1020 D 1015 A 1020 1010 formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'air chaud est moins dense que l'air froid
Pour comprendre ce principe, il faut connaître celui de la densité. La densité d'un corps est la quantité de matière qu'il contient dans un volume donné. Autrement dit, C'est le rapport entre la masse d'un corps et son volume. On compare la densité des corps à celle de l'eau à 4 degrés Celsius. formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'air est un gaz qui possède aussi une densité
L'air chaud est moins dense que l'air froid car il contient moins de molécules d'air pour un volume égal (les molécules sont plus distancées les unes des autres à cause de leur agitation plus élevée). L'air chaud étant moins dense, il monte en altitude T = 25°C T’ > T formation continue Abdelhafidh Ben Souda

La densité de l'air est à la base du principe de convection. Ce dernier permet la formation de nuages et d'orages l'été formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Plus l'air est chaud et plus il peut contenir de l'eau
Molécule d’air chaud Molécule d’eau formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Formation, structure et composition de l'atmosphère

L'atmosphère est la couche d'air qui entoure le globe terrestre. Du point de vue de la physique, l'atmosphère obéit aux mêmes lois que l'eau puisqu'il s'agit d'un fluide. La seule différence est que la densité de l'atmosphère est plus faible que celle de l'eau formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Formation de l'atmosphère terrestre
il y a environ 4,5 milliards d'années, la vapeur d'eau s'est condensée pour former les océans. Le gaz carbonique se combine à des minéraux est absorbé par les océans, et il est utilisé par les premiers êtres vivants. L'azote est resté dans l'atmosphère parce que cet élément réagit peu avec les autres. Il y a 3 milliards d'années, l'atmosphère contenait encore peu d'oxygène. Des réactions chimiques compliquées entre le méthane, l'ammoniac, l'eau et le rayonnement solaire donnent naissance à une couche d'ozone. Celle-ci joue un rôle important dans l'évolution de la vie sur Terre, car elle empêche une grande partie des rayons solaires ultraviolets, rayons nuisibles à la vie, d'atteindre le sol. formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Les premières plantes sont apparues il y a 2 milliards d'années et ont transformé une grande partie du gaz carbonique en oxygène. Ce processus se poursuit toujours et l'atmosphère d'aujourd'hui contient environ 78 % d'azote et 21 % d'oxygène formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Composition de l'atmosphère
Nom du gaz % présent Azote (N2) 78 % Oxygène (O2) 21 % Argon (Ar) 0,93 % Vapeur d'eau (H2O) 0 - 4 % Gaz carbonique (CO2) 0,033 % Néon (Ne) 0,0018 % Krypton (Kr) 0, % Hydrogène (H) 0,00005 % Oxyde d'azote (N2O) Xénon (Xe) 0, % Ozone (O3) 0 - 0, % formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Les constituants les plus importants dont la quantité est variable dans le temps sont : La vapeur d'eau, Le gaz carbonique, l'ozone et certaines particules en suspension dans l'air (les polluants par exemple). L'eau existe dans les trois états (ou phases) : liquide, solide et gazeux, et cela, à cause des températures caractéristiques et variables de notre planète. L'atmosphère est plus épaisse à l'équateur (13-16 km) qu'aux pôles (7-8 km). formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'atmosphère est plus épaisse à l'équateur (13-16 km)
Les constituants les plus importants dont la quantité est variable dans le temps sont La vapeur d'eau, Le gaz carbonique, l'ozone certaines particules en suspension dans l'air (les polluants par exemple) L'eau existe dans les trois états (ou phases) liquide, solide gazeux, L'atmosphère est plus épaisse à l'équateur (13-16 km) qu'aux pôles (7-8 km). formation continue Abdelhafidh Ben Souda

les molécules elles-mêmes ont une vitesse d'environ 500 m/s qui tentent d'aller vers l'espace; le poids des molécules tend à les faire tomber sur notre globe (conséquence de l'attraction terrestre). Le résultat de ces deux forces fait en sorte que la moitié de la masse de l'atmosphère se trouve dans les 5 premiers kilomètres d'altitude. Il faut s'élever jusqu'à 20 km pour atteindre 90% de la masse totale de l'atmosphère. formation continue Abdelhafidh Ben Souda

P en hPa Attitude en Km 500 Km 10 E-8 thermosphère -90 °C mésopause 85 Km mésosphère stratopause 50 Km 2 stratosphère 0 °C -5 °C Couche d’ozone 25 Km -54 °C tropopause 10 Km troposphère - 55 °C formation continue Abdelhafidh Ben Souda +15°C 1 Km

Troposphère Zone tempérée Pole nord 8 Km 13 Km 18 Km L’équateur troposphère formation continue Abdelhafidh Ben Souda

C'est dans cette couche qu'on retrouve la plus grande partie des phénomènes météorologiques. Au fur et à mesure qu'on s'élève dans la troposphère la température décroît de façon régulière d'environ 6 degrés Celsius tous les 1000 mètres pour atteindre -56 °C à la tropopause (zone séparant la troposphère de la stratosphère). L'air près du sol est plus chaud qu'en altitude car la surface réchauffe cette couche d'air. formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Classification des vents
Le vent est un déplacement horizontal d'air produit par la force du gradient de pression. Lorsqu'il existe une différence de pression entre deux points, l'air circule de l'endroit où la pression est la plus élevée vers l'endroit où elle est la moins élevée L'air se déplace de la haute pression vers la basse pression formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Dans l'atmosphère, la force de pression atmosphérique pousse l'air de l'endroit où la pression au sol est la plus forte vers l'endroit où elle est la plus faible Il se produit donc un déplacement de l'air à partir des zones de haute pression (H) vers les zones de basse pression (B). formation continue Abdelhafidh Ben Souda

L'air est composé de molécules de gaz qui se déplacent sans cesse. Lorsque la pression est plus forte (haute pression), c'est qu'il y a plus de molécules. Les molécules se déplacent de l'endroit où il y a plus de molécules vers l'endroit où il y a moins de molécules, et cela afin de rétablir l'équilibre. C'est de cette façon que se crée la force de pression (plus précisément "du gradient de pression"). formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Les dépressions (D) et anticyclones (A)
Les différences de pression, elles mêmes entraînées par les différences de température, déséquilibre en permanence l'atmosphère. Le rééquilibrage produit le vent. formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Un anticyclone (A) se caractérise par une pression maximale à son centre (entre 1020 et 1050 hPa), diminuant vers la périphérie. Une dépression (D) se caractérise par une pression minimale à son centre (inférieure à 1000 hPa), augmentant vers la périphérie formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Le sens du vent Loi de Coriolis "Un corps en mouvement est dévié de son trajet, lorsque son mouvement est lié à une force d'inertie (force de Coriolis) à la rotation d'un autre corps (rotation de la terre).« Vent au sol et vent d'altitude Du fait, entre autre, de la rotation de la terre (force de Coriolis), la direction du vent en altitude s'écartent jusqu'à 45° (sur la droite pour l'Europe) par rapport à la direction relevée au sol formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Anticyclone (A) L'air au centre d'un anticyclone (A) descend vers la surface, subissant une compression et par conséquent un échauffement. Au sol, l'air s'écoule du centre vers l'extérieur, dévié en un mouvement circulaire. La circulation d'air s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Dépression (D) Pour une dépression (D), c'est le phénomène inverse qui se produit. La circulation d'air s'effectue dans le sens inverse des aiguilles d'une montre formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Comment lire une carte météorologique

Les isobares Se sont des régions de l’espace où la pression est constante, on les relie par une courbe formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Les symboles météo Le front chaud formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Front froid formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Front stationnaire formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Front occlue chaud formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Front occlue froid formation continue Abdelhafidh Ben Souda

Ouragan, cyclone formation continue Abdelhafidh Ben Souda

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