LE BROUILLARD

LE BROUILLARD PROCESSUS DE FORMATION LES DIFFERENTS TYPES DE BROUILLARD LES STATISTIQUES

LE BROUILLARD Définition: Suspension de gouttelettes d’eau dans l’atmosphère, qui réduit la visibilité horizontale à une valeur inférieure à 1000 mètres. Dans la documentation il sera codé FG (fog). Nota: Ne pas confondre brouillard et brume (BR). En cas de brume la visibilité est comprise entre 1000 et 5000 mètres 1

Processus de formation LE BROUILLARD Processus de formation Pour bien comprendre le processus de formation de la brume ou du brouillard il suffit d’étudier ce que l’on appelle la « courbe de vapeur saturante » qui lie la température d’une masse d’eau, sa teneur en humidité et les différents états de cette humidité: liquide, solide ou gazeux. La tolérance à l’humidité d’une masse d’air est proportionnelle à sa température.  Autrement dit: plus l’air est froid, moins il peut contenir de vapeur d’eau 1

Solide Liquide Gaz neige, glace eau vapeur d’eau Celsius Quantité maxima de vapeur d’eau que peut contenir 1 m3 d’air en fonction de la température. gr/m3 45 40 35 Solide neige, glace Liquide eau 30 25 20 Gaz vapeur d’eau 15 Si dans 1 m3 d’air humide à 25° la pression partielle de la vapeur d’eau est inférieure à 25 hPa ou la masse d’eau inférieure à 25 grammes, cette vapeur d’eau reste à l’état gazeux, donc transparente. Si cette pression partielle augmente (par apport d’humidité par exemple), il y aura condensation partielle en fines gouttelettes d’eau. De même, si la pression partielle de vapeur d’eau est constante et de 12 hPa (ou 8 gr/m3) et qu’il y a refroidissement, on verra apparaître des gouttelettes d’eau quand la température tombera en-dessous de 10°. Nous sommes en présence de 2 des 3 processus de formation du brouillard: L’évaporation Le refroidissement Un troisième processus concerne 2 masses d’air proches de la saturation à des températures différentes qui se mélangent. 3. Le mélange 10 5 -20° -15° -10° -5° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° Celsius

Saturation par apport d’humidité gr/m3 45 Soit un volume d’air « m1 » à une température de 25° et contenant 16 grammes d’eau… 40 AIR NON SATURÉ AIR SATURÉ 35 30 25 20 … il suffit de lui apporter encore 9 g pour atteindre la saturation. m1 15 Si dans 1 m3 d’air humide à 25° la pression partielle de la vapeur d’eau est inférieure à 25 hPa ou la masse d’eau inférieure à 25 grammes, cette vapeur d’eau reste à l’état gazeux, donc transparente. Si cette pression partielle augmente (par apport d’humidité par exemple), il y aura condensation partielle en fines gouttelettes d’eau. 10 5 -20° -15° -10° -5° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° Celsius

Saturation par refroidissement gr/m3 45 Soit un volume d’air « m2 » à une température de 20° et contenant 9 grammes d’eau… 40 AIR NON SATURÉ AIR SATURÉ 35 30 25 20 15 m2 … il suffit de le refroidir de 10° pour atteindre la saturation. Si la pression partielle de vapeur d’eau est constante et de 12 hPa (ou 8 gr/m3) et qu’il y a refroidissement, on verra apparaître des gouttelettes d’eau quand la température tombera en-dessous de 10°. 10 5 -20° -15° -10° -5° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° Celsius

Saturation par mélange. gr/m3 45 m’3 Soit 2 volumes d’air « m3 » « m’3 », le premier à une température de 11° et contenant 7 grammes d’eau… Le second à 34° et contenant 40 g d’eau… 40 AIR NON SATURÉ AIR SATURÉ 35 30 25 20 15 … le mélange des 2 provoque saturation Si dans 1 m3 d’air humide à 25° la pression partielle de la vapeur d’eau est inférieure à 25 hPa ou la masse d’eau inférieure à 25 grammes, cette vapeur d’eau reste à l’état gazeux, donc transparente. Si cette pression partielle augmente (par apport d’humidité par exemple), il y aura condensation partielle en fines gouttelettes d’eau. 10 5 m3 -20° -15° -10° -5° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 35° 40° Celsius

On en déduit les 3 processus fondamentaux de formation du brouillard: LE BROUILLARD On en déduit les 3 processus fondamentaux de formation du brouillard: L’évaporation Le refroidissement Le mélange L’évaporation: De l’eau à l’état liquide (un lac par exemple) s’évapore et vient augmenter la pression partielle de vapeur d’eau de l’air situé au dessus. Le refroidissement Une masse d’air très humide qui se refroidit provoque une condensation en brouillard. Le mélange Deux masses d’air humides à des températures très différentes se mélangent. Si le point représentatif de la vapeur d’eau se retrouve au-dessus de la courbe, il peut y avoir alors condensation. 1

Différents types de brouillards L’évaporation: brouillards de surface brouillards frontaux Le refroidissement: brouillards de détente brouillards d’advection brouillards de rayonnement Le mélange brouillards de mélange 1

Brouillards d’évaporation brouillards de surface brouillards frontaux

Brouillards de surface Se produisent dans de l’air froid qui repose sur une surface humide comme un lac, une rivière, un étang. Si la température de l’eau est plus élevée que l’air d’au moins 10°, et qu’il y a une légère convection, le brouillard apparaît sous formes de fumées. La dissipation se produit par réchauffement. 1

Brouillards de surface Types de brouillards lieux moments visibilité Conditions complément-aires Lacustre surface de l'eau soir, nuit et matinée, en automne, en hiver et au printemps 10 à 20 m verglas à 0°C Fluvial cours d'eau fin de l'été au printemps ; soir nuit, aurore très dense en novembre, décembre, janvier Des marais sols humides, marais toutes saisons sans liaisons aucunes 5 à 10 m souvent quelques mètre d'épaisse seulement 1

Brouillards frontaux Front chaud Masse d’air + chaud Front chaud Masse d’air froid Brouillard Les pluies issues des nuages intermédiaires traversent l’air froid à l’avant du front et s’y évaporent en brouillards. Brouillards typiques d’hiver par vent faible. Visibilité: 15 à 20 mètres le plus souvent épais de quelques mètres 1

Brouillards par refroidissement brouillards de détente brouillards d’advection brouillards de rayonnement

Brouillards de détente Air froid Masse d’air en légère ascendance Brouillard Relief Une masse d’air humide en déplacement lent remonte une pente, il y a détente et refroidissement et formation de brouillard ou de stratus si la température de condensation est atteinte. Dissipation lorsque le vent change de force ou de direction, ou par réchauffement. 1

BROUILLARD DE DÉTENTE

Brouillards d’advection Masse d’air chaud et humide Brouillard Mer En mer du Nord c’est surtout au printemps que la différence de T° entre la mer et les courants d’air est significative, c’est donc à cette époque que se forment les brouillards marins. Dans les régions où le sol est humide et relativement chaud par rapport à l’air froid et humide, cas du Royaume Unis, on peut s’attendre à des brouillards fréquents et épais. En Europe celui qui est le plus à craindre, c’est le brouillard continental d’hiver, qui est dû à un changement dans la circulation atmosphérique générale, l’air humide étant transporté vers une région refroidie au préalable par un anticyclone. Côte froide Une masse d’air chaud et humide en déplacement lent rencontre un sol froid; Elle se refroidit par la base et il se forme un brouillard très dense, lent à se dissiper (il peut durer plusieurs jours). Dissipation lorsque le vent change de force ou de direction. Brouillards côtiers 1

Brouillards d’advection : le Smog Comme pour le brouillard d’advection, schématisant la formation de ce type de brouillard présent dans les agglomérations urbaines :    surtout en automne et hiver, dure parfois des jours ,visibilité de 1 à 5 mètres, souvent mêlé de fumées et de poussière

Brouillards d’advection Types de brouillards lieux moments visibilité Cdt° complément-aires Au sol Plaines et vallées soir, nuit et matinée, en automne, en hiver et au printemps 5 à 10 m subit : peut durer toute la journée en hiver Givrant champs et prés en hiver lors des forts gels 10 à 20 m brouillard sec non givrant Smog zones urbaines polluées surtout en automne et hiver, dure parfois des jours 1 à 5 m mêlé de fumées et de poussière Côtier littoral et régions côtières toutes saisons mixte, poussé par le  vent de la mer vers la terre 1

Brouillards de rayonnement Se produisent en fin de nuit claire. Le sol restitue la chaleur emmagasinée pendant le jour, si l’air qui le surmonte est humide et calme, on voit apparaître par refroidissement de façon brutale des brouillards denses mais peu épais. La dissipation se produit si le vent se lève ou par réchauffement diurne, parfois lentement du fait que le brouillard réfléchit les rayons solaires. Fréquent au printemps et à l’automne 1

Brouillards par mélange brouillards de mélange

Brouillards de mélange De l'air chaud et humide et d’air froid et humide entraînent un vent soufflant en tempête (plus de 60 km/h). C’est donc un brouillard dont la surface est très mince dont la visibilité est supérieure à 1 km ; on pourrait appeler ce brouillard de détente,«brume de détente» . 

STATISTIQUES

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