METEO 3ème Partie LA FRONTOLOGIE

La FRONTOLOGIE : DEFINITIONS Tant sur le plan horizontal que vertical la transition entre deux masse d’air peut –être lente et continue ou au contraire franche et brutale. Sous le nom de frontogénèse on désigne la formation de toutes les limites de masses d’air et, plus particulièrement, la formation des surfaces frontales ( limites actives) Le terme de frontolyse est réservé à la dissipation des phénomènes traduisant l’activité des surfaces frontales et à la disparition de celles-ci dans la phase finale d’un conflit de masses d’air.

CONDITIONS D’APPARITION DE LA FRONTOGENESE. LA FRONTOLOGIE CONDITIONS D’APPARITION DE LA FRONTOGENESE. La frontogénèse est liée à deux conditions indispensables. 1°) CONDITION THERMIQUE Les deux masses d ‘air doivent être thermiquement contrastées: Air Arctique – Air Polaire Air Polaire – Air tropical 2°) CONDITION MECANIQUE Les trajectoires suivies par les deux masses d’air doivent les amener et les maintenir en contact étroit. La disparition d’une de ces conditions entraîne une récession rapide de l’activité de la surface frontale et participe à la création de la frontolyse.

LA FRONTOLOGIE : Front POLAIRE Nous nous bornerons dans ce cours à l’étude du front polaire qui intéresse principalement notre pays en zone tempérée. Le front polaire constitue à la surface du globe une limite entre l’air polaire et l’air tropical. Le front polaire s’étend en moyenne des côtes américaines ( U.S.A – Canada) l’Europe occidentale Rappelons que la dépression d’Islande (60°N) et l’anticyclone des Açores ( 30°N) sont responsables des trajectoires confluentes empruntées respectivement par l’air Polaire et par l’ air tropical. Ces deux masses d ‘air sont thermiquement contrastées et ainsi, les conditions indispensables à la frontogénèse sont remplies. Le contraste thermique d’origine est entretenu par les courants marins du Gulf Stream pour le mT et par le labrador pour le mP.

LA FRONTOLOGIE

LA FRONTOLOGIE La zone de frontogénèse la plus active est située au large des côtes nord américaines et particulièrement dans la région de Terre-Neuve En aval de la zone de confluence les deux masses d’air sont entraînées côte à côte dans le même flux de secteur Ouest

LA FRONTOLOGIE Formation d’une perturbation du front polaire CYCLOGENESE. Front Polaire Représentation horizontale VT > VP La déformation du front polaire prend la forme d’une ondulation

LA FRONTOLOGIE Au niveau de l’ondulation le champ de pression subit lui même une déformation. (Sur le schéma suivant on suppose le front polaire parallèle aux isobares avant la déformation )

LA FRONTOLOGIE Les variations de pressions vue précédemment affectent les zones voisines de l’ondulation L’ondulation provoque une amorce d’une dorsale et d’un Thalweg et par le creusement d’une dépression au sommet de la poussée chaude. C’est là en effet que la baisse de la pression est la plus forte suite au soulèvement de l’air chaud sur l’air froid, conséquence directe de la déformation du front polaire. L’action conjuguée de l’ondulation du front polaire et de la dépression constitue le phénomène appelé : cyclogénèse.

LA FRONTOLOGIE Coupe verticale sens du déplacement

LA FRONTOLOGIE

LA FRONTOLOGIE L’OCCLUSION Occlusion à caractère de front froid L’air polaire antérieur est moins froid que l’air polaire postérieur. Celui ci reste au contact du sol et soulève l’air polaire antérieur ( et l’air chaud). L’occlusion occupe le fond de la vallée « chaude ». Sa projection orthogonale est tracée sur les cartes par un trait violet.

LA FRONTOLOGIE L’OCCLUSION Occlusion à caractère de front chaud L’air polaire postérieur est moins froid que l’air polaire antérieur. Celui ci reste au contact du sol et soulève l’air froid polaire postérieur ( et l’air chaud). Dans tous les cas l’air chaud est rejeté en altitude sous forme d’une vallée chaude entre les dômes d’air froid. Le fond de la vallée chaude constitue la ligne des points triples.

EVOLUTION d’UNE PERTURBATION DU FRONT POLAIRE LA FRONTOLOGIE EVOLUTION d’UNE PERTURBATION DU FRONT POLAIRE Superposition du tracé d’isohypses à 700 mb sur le tracé au sol de la perturbation L’air froid creuse un thalweg vers le Sud, l’ air chaud alimente une dorsale vers le Nord. La déformation du champ de pression en altitude tend à accentuer la déformation initiale et à provoquer son extension de la surface à la moyenne altitude et haute troposphère.

LA FRONTOLOGIE Naissance, vie et mort d’une perturbation du front polaire. Naissance Maturité, déplacement du point d’occlusion vers le Sud Frontolyse de la perturbation, la dépression se comble

FAMILLE DE PERTURBATIONS LA FRONTOLOGIE FAMILLE DE PERTURBATIONS

Quelques centaines de mètres à quelques milliers LA FRONTOLOGIE STRUCTURE THERMIQUE DES SURFACES FRONTALES O° Quelques centaines de mètres à quelques milliers Quelques dizaines de Km

NUAGES ET ELEMENTS METEOROLOGIQUES ASSOCIES AUX PERTURBATIONS LA FRONTOLOGIE NUAGES ET ELEMENTS METEOROLOGIQUES ASSOCIES AUX PERTURBATIONS Rappelons que les mouvements ascendants au sein d’une perturbation ont deux origines: La superposition des masses d’air La convergence qui résulte du système dépressionnaire. Toutefois il faut distinguer deux types d’air chaud donnant naissance à des nuages différents. L’air chaud convectivement stable ( Malgré le soulèvement il gardera un caractère stable les nuages seront stables ( Ns, Sc, St, As, Cs) L’air chaud convectivement instable. L’air chaud devient instable par le soulèvement les nuages seront à majorité instables ( Cu, Cb)

Air chaud convectivement stable LA FRONTOLOGIE NUAGES DE FRONT CHAUD Air chaud convectivement stable Tempé Stationnaire T # Td Hausse progressive Hausse faible Pression Stationnaire ou Faiblement négative Baisse forte Baisse modérée Baisse faible Vent Sud Ouest Sud se renforce Sud Faible Météores Bruine ou Brouillard Pluie ou neige virga Neige si T<O° Visibilité Médiocre à Mauvaise Moyenne à Médiocre Bonne Bonne Secteur nuageux Secteur Chaud Corps avec précipitations Corps Tête

Air chaud convectivement stable LA FRONTOLOGIE NUAGES DE FRONT FROID Air chaud convectivement stable Tempé En baisse Stationnaire T # Td Pression En hausse En Baisse stationnaire ou en baisse faible Vent Nord Ouest Turbulent Sud - Ouest Météores Averses de pluie / Grésil / orages / neige Pluie / Bruine / pluie et bruine Brouillard Visibilité Médiocre à Mauvaise Médiocre Médiocre à Mauvaise Secteur nuageux Traîne Corps pluvieux ou neigeux secteur chaud

Air chaud convectivement instable LA FRONTOLOGIE NUAGES DE FRONT CHAUD Air chaud convectivement instable Tempé Généralement élevée, irrégulière Crochets négatifs sous les averses Pression Variation faible ou régulière En baisse avec crochet positif au passage des Cb Vent Sud à S-Ouest faible Sud à Sud-Est faible en général avec coups de vents d’orages Météores Averses Pluie Averses Orages Visibilité Bonne Moyenne à Médiocre Bonne Bonne Secteur nuageux Orage dans secteur chaud Corps Orageux Tête pré orageuse

LA FRONTOLOGIE NUAGES DE FRONT FROID Air chaud convectivement instable Tempé EN BAISSE Baisse légère généralement élevée T # Td avec crochet <0 sous averse Pression EN HAUSSE En Baisse irrégulière en baisse faible Vent Nord Ouest Turbulent Sud à Sud Ouest turbulent Météores Averse de pluie de neige ou grésil Pluie Averses de pluie Averse Pluie / Grêle Orage averse de grêle Isolée Locale Visibilité Bonne à très bonne Réduite sous averse Médiocre Bonne réduite À mauvaise sous averse Secteur nuageux Traîne Corps orageux ligne de grains Instabilité orageuse

NUAGES D’OCCLUSION A CARACTERE DE FRONT FROID LA FRONTOLOGIE NUAGES D’OCCLUSION A CARACTERE DE FRONT FROID Air chaud convectivement stable Tempé En baisse Stationnaire Pression En Hausse En Baisse Vent Ouest à Nord Ouest Rotation au passage du front Sud à Sud -Ouest Météores Averses de pluie Neige / grésil Pluie ou neige Neige si T<O° Visibilité Bonne à très bonne Médiocre Bonne Secteur nuageux Traîne Corps Tête

ONDULATION DU FRONT FROID LA FRONTOLOGIE ONDULATION DU FRONT FROID Le phénomène prend naissance sur un front froid très étendu ( plusieurs milliers de kms) dont la vitesse de translation est faible, ( isobares presque parallèle au front)

Fronts froids secondaires LA FRONTOLOGIE Fronts froids secondaires

LA FRONTOLOGIE SYSTEMES NUAGEUX