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Version complète : Les ondes planétaires pour les nuls
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charles.muller
Bonjour

A l'occasion de recherches sur les analyses récentes du couplage stratosphère-troposphère, je tombe souvent sur les ondes planétaires ou ondes de Rossby. J'ai trouvé deux pages d'explication en français :
http://euromet.meteo.fr/euromet/french/nwp...00/n2d00009.htm
http://www.meteofrance.com/FR/glossaire/de...urieux_view.jsp

Comme cela fait intervenir de la météo d'une part, de la dynamique atmosphérique pas toujours accessible au profane d'autre part, j'ai quelques questions supplémentaires relatives à ces ondes. Certains pourront peut-être intervenir comme ils l'avaient fait de manière si utile dans une précédente discussion sur les tempêtes en zone tempérée :

- s'il fallait décrire une onde planétaire à un enfant de cinq ans, vous le feriez comment ?

- l'onde planétaire est-elle un simple moyen de caractériser des variations de pression / température en rapport avec une circulation zonale déterminée par Coriolis, c'est-à-dire un outil purement descriptif ? Ou l'utilise-t-on pour faire des analyses prédictives et à quelle échéance (ie : si j'ai telle onde à tel moment, je sais qu'il se passera "plutôt" telle chose à tel endroit dans les X périodes de temps venir) ?

- les ondes de Rossby proprement dites sont-elles limitées à 500 hPa et sont-elles les seules ondes planétaires, ou ce dernier terme est-il aussi employé pour d'autres phénomènes plus haut (tropopause, stratosphère) ou plus bas (surface, océan) ?

- il existe semble-t-il une variabilité saisonnière du nombre et de la vitesse des ondes de Rossby. Existe-t-il aussi une variabilité inter-annuelle ou inter-décennale (plus ou moins d'ondes, plus ou moins rapides)?

- un réchauffement climatique est-il censé avoir une influence sur les caractéristiques des ondes planétaires ? Si oui, un réchauffement sur quelles couches ?

- les variations cycliques d'irradiance solaire (totale ou spectrale UV) sont-elles susceptibles de faire varier les ondes planétaires et sur quelles couches ?

Merci d'avance.


Nota : j'ai mis cela en évolution du climat car c'est la perspective qui m'intéresse, mais cela a peut-être sa place en question-réponse sur la météo. Les modérateurs peuvent donc déplacer le sujet s'ils le jugent nécessaire. J'avais fait une recherche "onde planétaire" sur le moteur interne, mais sans succès.
sirius
Citation (charles.muller @ 4/11/2007 - 08:31) *
Bonjour

A l'occasion de recherches sur les analyses récentes du couplage stratosphère-troposphère, je tombe souvent sur les ondes planétaires ou ondes de Rossby. J'ai trouvé deux pages d'explication en français :
http://euromet.meteo.fr/euromet/french/nwp...00/n2d00009.htm
http://www.meteofrance.com/FR/glossaire/de...urieux_view.jsp

Comme cela fait intervenir de la météo d'une part, de la dynamique atmosphérique pas toujours accessible au profane d'autre part, j'ai quelques questions supplémentaires relatives à ces ondes. Certains pourront peut-être intervenir comme ils l'avaient fait de manière si utile dans une précédente discussion sur les tempêtes en zone tempérée :

- s'il fallait décrire une onde planétaire à un enfant de cinq ans, vous le feriez comment ?

- l'onde planétaire est-elle un simple moyen de caractériser des variations de pression / température en rapport avec une circulation zonale déterminée par Coriolis, c'est-à-dire un outil purement descriptif ? Ou l'utilise-t-on pour faire des analyses prédictives et à quelle échéance (ie : si j'ai telle onde à tel moment, je sais qu'il se passera "plutôt" telle chose à tel endroit dans les X périodes de temps venir) ?

- les ondes de Rossby proprement dites sont-elles limitées à 500 hPa et sont-elles les seules ondes planétaires, ou ce dernier terme est-il aussi employé pour d'autres phénomènes plus haut (tropopause, stratosphère) ou plus bas (surface, océan) ?

- il existe semble-t-il une variabilité saisonnière du nombre et de la vitesse des ondes de Rossby. Existe-t-il aussi une variabilité inter-annuelle ou inter-décennale (plus ou moins d'ondes, plus ou moins rapides)?

- un réchauffement climatique est-il censé avoir une influence sur les caractéristiques des ondes planétaires ? Si oui, un réchauffement sur quelles couches ?

- les variations cycliques d'irradiance solaire (totale ou spectrale UV) sont-elles susceptibles de faire varier les ondes planétaires et sur quelles couches ?

Merci d'avance.
Nota : j'ai mis cela en évolution du climat car c'est la perspective qui m'intéresse, mais cela a peut-être sa place en question-réponse sur la météo. Les modérateurs peuvent donc déplacer le sujet s'ils le jugent nécessaire. J'avais fait une recherche "onde planétaire" sur le moteur interne, mais sans succès.


Comme premier élément de réponse: cette expérience qu'on réalise classiquement avec de l'huile dans un récipient en forme de plat à babas au rhum
l'intérieur est refroidi, l'extérieur est chauffé (ça pourrait être l'inverse) les mouvements convectifs déplacent l'huile de l'extérieur chauffé vers l'intérieur refroidi
on fait tourner en augmentant doucement la vitesse de rotationon a d'abord n'importe quoi puis des ondulations puis n'importe quoi puis davantage d'oscillations puis n'imprte quoi etc.. jusqu'à la quasi prédominance de la vitesse zonale


C'était pas pour des élèves de 6e quand même
charles.muller
Et donc l'onde elle est où dans le baba au rhum ? biggrin.gif

Le chaud-froid, c'est équateur-pôle. La rotation, c'est Coriolis. Et l'onde, c'est la "tendance de fond", comme le thème en musique, la mélodie principale qui revient toujours, ici le tempo que l'on voit se dessiner peu à peu dans l'huile au-delà des turbulences locales ? (Ceci pour "imager" le phénomène en première instance).
sirius
Citation (charles.muller @ 5/11/2007 - 00:04) *
Et donc l'onde elle est où dans le baba au rhum ? biggrin.gif

Le chaud-froid, c'est équateur-pôle. La rotation, c'est Coriolis. Et l'onde, c'est la "tendance de fond", comme le thème en musique, la mélodie principale qui revient toujours, ici le tempo que l'on voit se dessiner peu à peu dans l'huile au-delà des turbulences locales ? (Ceci pour "imager" le phénomène en première instance).


Je reviens là dessus. En gros, oui. L'onde planétaire n'est pas qu'une représentation.

En altitude, c'est le courant jet qui lui est associé et qui en est la trace la plus marquante. On démontre l'existence du maximum des vitesse à partir du vent thermique, cad qu'on regarde quelle est la variation du vent géostrophique avec la pression. Rappel: le vent géostrophique résulte de l'équilibre entre la force de Coriolis et le gradient de pression. C'est la situation générale dès que la force de Coriolis devient un peu importante. Mais c'est un état stationnaire, cad que ça marche pas pour décrire les accélérations .

Je joins une partie de mon cours dans le post suivant mais je serais ravi d'avoir d'autres participations: ce n'est pas ma spécialité
sirius
1.1 Ondes planétaires; instabilités; perturbations

Dans leur forme la plus simple; elles résultent de la variation de la force de Coriolis avec la latitude (ondes de Rossby). Entre autres, une parcelle d'air entraînée vers l'équateur tourne plus rapidement sur elle même du fait de la diminution de Coriolis. Ceci provoque des ondulations de la limite (le front) de la masse d'air froid qui s'étend depuis les régions polaires.



Le phénomène est compliqué par la structure continentale (dépressions thermiques sur les continents en été; anticyclones sur les océans; etc..). Sur les cartes moyennes en altitude; on observe 3 grands thalwegs (Est US; Est Asie et Europe Centrale). La circulation n'est donc pas purement zonale. La longueur d'ondes est d'environ 3 à 4000 km et la vitesse de déplacement (vitesse de groupe) de l'ordre de 30 à 40 km/h; la période est donc voisine de 3 jours. Il y a de 3 à 8 de ces ondulations et c'est le long de ces ondulations que se développent les perturbations qui mélangent l'air tropical chaud et l'air polaire.



Ce sont ces ondes que l'on simule dans les cuves tournantes.

1.2 Instabilités

On montre qu'en présence de gradients horizontaux de température; les ondes planétaires s'instabilisent cad croissent exponentiellement avec une constante de temps typique de 1 à 3 jours (instabilités baroclines). Ces ondes instables se développent donc; vivent et meurent dans le flux général d'Ouest. Il y a donc développement de zones de basse pressions et hautes pressions relatives qui entraînent les mouvements horizontaux associés (vents géostrophiques; thermiques; etc). Dans ce type d'ondes, l'air qui se déplace vers le Nord est soulevé alors que ses mouvements vers le Sud ont une composante verticale descendante. Il y a donc entraînement d'air chaud tropical vers le Nord et soulèvement (' < ambiant ). Au cours de ce mouvement; l'air chaud est refroidi par détente adiabatique; libérant ainsi la chaleur transportée. Ces perturbations constituent un système turbulent de grande échelle; essentiellement horizontal.


Il existe une grande variabilité dans la circulation générale qui vient d'être décrite. dans l'hémisphère Nord; on observe deux régimes majeurs dont l'alternance commande la variabilité interannuelle (hivers ou étés doux ou pluvieux ou secs ou froids):
• Une circulation rapide; zonale; peu d'ondulations; de faible amplitude qui entraîne une prédominance des vents d'Ouest; de la pluie et de faibles variations de température.
• Une circulation lente avec des ondulations plus importantes; une forte composante méridienne de la circulation; des vents de Nord ou Sud et de fortes variations de température. Parfois ces ondulations restent stationnaires et le même type de temps subsiste (ex été 76; à un moindre degré hiver 89- 90). On appelle cela des "blocages".

Noter aussi que les mouvements de l'air en altitude réagissent fortement sur la circulation en surface: par exemple une divergence en altitude (moyenne troposphère ou trop. sup; jet-streams) provoque une convergence en surface et donc une dépression; si la divergence l'emporte sur la convergence de surface le déficit provoque le creusement de la dépression.
(cf les tempêtes de décembre 99).
Damien49
Peut être vais-je me tromper, ceci n'étant pas ma spécialité non plus, mais il me semble qu'il y a plusieurs interprétations possibles avec les ondes de Rossby. Une interprétation simplifiée de la dynamique générale de l'atmosphère qui fait intervenir les fronts, les dépressions et les anticyclones. Rossby étant à l'époque de la même génération que la théorie Norvégienne.

Il faudrait plutôt parler aujourd'hui d'abord du rôle des anomalies de la tropopause et des variations du jet-stream. Je pense donc que la dynamique d'altitude près des pôles est plus importante à comprendre dans un premier temps et explique ces ondulations mieux que la théorie norvégienne le fesait à l'époque.

Je laisse le soin d'expliquer à d'autres les détails. happy.gif
lorenz
Sirius, tes posts sont passionnants et vraiment très instructifs!
merci!
original.gif
sirius
Citation (Damien49 @ 14/11/2007 - 11:34) *
Peut être vais-je me tromper, ceci n'étant pas ma spécialité non plus, mais il me semble qu'il y a plusieurs interprétations possibles avec les ondes de Rossby. Une interprétation simplifiée de la dynamique générale de l'atmosphère qui fait intervenir les fronts, les dépressions et les anticyclones. Rossby étant à l'époque de la même génération que la théorie Norvégienne.

Il faudrait plutôt parler aujourd'hui d'abord du rôle des anomalies de la tropopause et des variations du jet-stream. Je pense donc que la dynamique d'altitude près des pôles est plus importante à comprendre dans un premier temps et explique ces ondulations mieux que la théorie norvégienne le fesait à l'époque.

Je laisse le soin d'expliquer à d'autres les détails. happy.gif


Si on parle d'ondes planétaires, on peut laisser tomber la théorie Norvégienne mais comme elle est descriptive et très imagée, on a de la peine à s'en couper définitivement.

Au fait, la teminologie est inspirée de la guerre des tranchées. Y a plus beaucoup de poilus , on devrait pouvoir passer à autre chose en effet biggrin.gif

Par contre, je reste mal à l'aise avec toute tentative d'explication descriptive que ce soient les fronts ou les anomalies de tropopause. C'est pêut être parce que je suis physicien plus que météo mais, pour moi, tout se mord un peu la queue en météo: où est la poule, où est l'oeuf? J'ai donc plus confiance dans la résolution numérique des équations que dans les théories qui font jouer un rôle moteur à tel truc ou à tel autre.

Lorenz: merci, c'est sympa

EDIT: c'est quand même plus avec ce qui se passe au niveau du courant jet cads en altitude, qu'on va arriver à comprendre pourquoi ça s'amplifie, se maintient pourquoi ça peut devenir explosif. Là, je suis d'accord.
Damien49
Citation
où est la poule, où est l'oeuf?


Avant l'oeuf c'était la théorie norvégienne, censé tout expliqué. Aujourd'hui, c'est devenu la poule. Les dépressions et anticylones et même les fronts ne sont plus explicatifs et à prendre seulement pour ce qu'ils sont. Ce sont devenus que de simples conséquences. Alors quel est l'oeuf ? Les causes ? Les lois de la thermodynamique essentiellement.

Mais on explique bien que ce que l'on comprend bien. Aussi, j'attend plutôt les commentaires de météofun (pas mal absent) cotissois, gombervaux ou d'autres. Moi je peux parler seulement des orages et des tempêtes ^^

Bien sûr, certains tenteront de te persuader que ce sont les AMP qui expliquent tout, mais bon ils sont minoritaires. tongue.gif
Cotissois 31/22
Je crois que Sirius qui est quelqu'un de confirmé, a répondu de façon plutôt complète, et je ne me vois faire quelques chose de plus exhaustif, au risque de me planter lol, même si ce serait un exercice intéressant

Un truc qui peut être intéressant de préciser, c'est que les ondes planétaires peuvent exister en considérant seulement, du point de vue purement dynamique, un flux zonal (d'origine quelconque) soumis à la rotation de la Terre.
On montre cela comme ça été dit, avec la seule conservation du tourbillon absolu.
C'est bien trop simple mais ça a permis de faire des calculs qui donnent une idée de ce qu'on observe bien.
Damien49
En fait, ça me paraissait (c'est une supposition, d'où le conditionel ^^), trop "simple" (pas dans le sens péjoratif) pour être une explication archi-complête, mais comme ça été dit, c'est souvent avec les vieux pots qu'on fait les meilleures soupes (Rossby = 1939). L'explication de sirius est tout à fait clair et pertinente. Ce que je voulais dire, c'est qu'il y a sans doute aussi une explication plus thermodynamique/dynamique (qui dirait la même chose), mais ......

Citation
..... je ne me vois faire quelques chose de plus exhaustif, au risque de me planter lol, même si ce serait un exercice intéressant


De même laugh.gif
sirius
Citation (Damien49 @ 14/11/2007 - 21:59) *
En fait, ça me paraissait (c'est une supposition, d'où le conditionel ^^), trop "simple" (pas dans le sens péjoratif) pour être une explication archi-complête, mais comme ça été dit, c'est souvent avec les vieux pots qu'on fait les meilleures soupes (Rossby = 1939). L'explication de sirius est tout à fait clair et pertinente. Ce que je voulais dire, c'est qu'il y a sans doute aussi une explication plus thermodynamique/dynamique (qui dirait la même chose), mais ......
De même laugh.gif



Confirmé d'accord mais pas spécialement là dessus et pas beaucoup plus loin que ce que j'ai posté , cad trop peu.
Ca m'intéresserait beaucoup de creuser davantage en fait.

En particulier, on a eu une discussion autour du tourbillon. Il est intéressant de voir dans quelle mesure ça se raccroche.

lL'augmentation du tourbillon dans les thalvegs, par exemple.

Je poste une autre partie de mon cours mais je n'ai jamais eu le temps de vraiment approfondir, je suis très demandeur de commentaires et de questions qui permettraient d'approfondir, en fait.

Les schémas sont tires de " Meteorology Today " , je en me souviens pas de l'auteur (dsl)
sirius
1.1 Développement des instabilités: cyclogénèseLe schéma général est le suivant.Les ondes planétaires sont des ondulations de grandes longueurs d'onde (3 000 km typiquement) du champ de pression. Elles se déplacent lentement vers l'est.Au sein de ces ondes on trouve donc des perturbations de courte longueur d'onde qui se déplacent beaucoup plus rapidement. La figure jointe montre un tel système (une famille) de dépressions. Si les lignes de pression et les isothermes sont sensiblement parallèles, l'atmosphère est barotrope (isobarres parallèles aux isentropes) et il n'y a pas d'énergie disponible pour provoquer le mouvement des masses d'air. Si, au contraire, les isothermes croisent les isobarres, alors les mouvements des masses d'air qui se font isentropiquement peuvent transformer de l'énergie potentielle en énergie cinétique. Ces zones sont baroclines.Les perturbations de courtes longueurs d'onde modifient les régimes de pression et donc la position relative des isothermes et des isobarres. Au voisinage de ces perturbations, se forment donc des zones d'instabilité barocline.Couplage avec la circulation en altitude et les jet stramsSans un étroit couplage entre circulation d'altitude et de surface, la perturbation ne peut pas s'amplifier.Une dépression est une zone de convergence, en surface, le frottement modifie l'orientation du vent par rapport à l'approximation géostrophique et le dirige vers l'intérieur de la dépression tendant ainsi à la combler. De plus, le rotationnel du vent est positif et l'air est donc soulevé vers le haut. Si, en altitude, la dépression est à la verticale de la dépression de surface, elle finira par être comblée et le système ne peut pas se développer. Le raisonnement inverse peut être appliqué aux anticyclones.L'amplification de la perturbation exige qu'en altitude, l'air soit entraîné hors de la zone dépressionnaire: une zone de divergence doit donc se situer au dessus de la dépression. Si la divergence d'altitude l'emporte sur la convergence de surface la dépression se creuse. Puisque en altitude, les basses pressions sont associées aux basses températures, le centre dépressionnaire est situé en altitude en arrière du front froid, c'est à dire au Nord Est de la dépression de surface. Au niveau 300 hPa, on retrouve au NE de la dépression de surface un thalweg où les isobarres se resserrent. De plus, le vent est plus fort autour des anticyclones qu'autour des dépressions . Donc à l'approche des dépressions, le vent diminue et il y a convergence. Les conditions nécessaires au développement d'une instabilité peuvent alors être réunies: convergence au dessus de l'anticyclone de surface et divergence au dessus de la dépression de surface.Le cycle d'une perturbation est donc plus précisément le suivant:1 le thalweg d'une onde longue est parallèle et directement au dessus d'un front stationnaire en surface. Puisque les isobarres sont naturellement zonaux, un thalweg est une extension vers le sud des basses pressions (geopotentiels moins élevés) qui règnent au Nord. Les isobarres sont donc resserrés au voisinage des thalwegs (sinon les isobarres conserveraient partout la même allure, y compris près de l'équateur). En conséquence, il y a convergence en amont du thalweg et divergence en aval.2 une onde courte perturbe le flux en altitude ce qui initie une advection de température. L'air froid plus dense a un mouvement descendant qui amplifie les hautes pressions alors que l'air chaud advecté creuse la dépression. Ce mouvement vertical permet le développement de la dépression de surface et de la zone de hautes pressions située sous le front froid. Tant que la divergence d'altitude est supérieure à la convergence de surface, la dépression se creuse.3 La dépression se comble en surface (occlusion) et laisse une poche d'air froid en altitude 1.2 Rôle du courant jetLe jet est une conséquence (via le vent thermique) d'un fort gradient N-S de température. Il coïncide donc assez bien avec le front polaire qui est la trace en surface de la zone de contraste des masses d'air . Au centre du jet, la vitesse du vent est importante et, lors d'une ondulation du jet, un thalweg (pointe sud) et une dorsale (pointe nord) se forment associés respectivement à l'advection d'air froid et d'air chaud.En amont du thalweg, il y a convergence, en aval divergence ce qui permet d'amplifier l'instabilité. Si une perturbation se forme, elle est entraînée par le courant jet et finit par quitter la zone du thalweg. A ce moment, la perturbation n'est plus amplifiée par le jet. Récapitulons: Pour qu'une perturbation s'intensifie, il doit y avoir un correspondant en altitude (un thalweg) à l'ouest de la dépression de surface. Sous l'influence de la perturbation, le flux général est modifié: les isothermes croisent les isobarres et il y a advection de température ce qui diminue la pression du thalweg en altitude. En même temps, l'ondulation du jet s'intensifie vers le sud.
Cotissois 31/22
Voici une courte animation qui illustre le concept d'onde planétaire dans le référentiel géocentrique (on tourne avec la Terre !)
http://zuserver2.star.ucl.ac.uk/~rhdt/down..._rossby_vel.mpg
sirius
Citation (Cotissois 31/22 @ 15/11/2007 - 12:40) *
Voici une courte animation qui illustre le concept d'onde planétaire dans le référentiel géocentrique (on tourne avec la Terre !)
http://zuserver2.star.ucl.ac.uk/~rhdt/down..._rossby_vel.mpg


Apparemment, il y a un pb avec ton lien.
Pas moyen de s'y connecter.
williams
Citation (sirius @ 15/11/2007 - 14:00) *
Apparemment, il y a un pb avec ton lien.
Pas moyen de s'y connecter.


Pourtant cela fonctionne comme je viens d'y arriver. Tas du tombe a un moment où leur hebergeur avait un pb.

Williams
sirius
Citation (williams @ 15/11/2007 - 14:20) *
Pourtant cela fonctionne comme je viens d'y arriver. Tas du tombe a un moment où leur hebergeur avait un pb.

Williams

merci, ça a marché.
mais ça a nécéssité que Quick Time soit installé
c'est de là que venait le pb puisque la simulation se met en route immédiatement

merci cotissois, c'est très parlant (quoique c'est muet, non? smile.gif
Cotissois 31/22
Citation (sirius @ 15/11/2007 - 16:31) *
merci, ça a marché.
mais ça a nécéssité que Quick Time soit installé
c'est de là que venait le pb puisque la simulation se met en route immédiatement

merci cotissois, c'est très parlant (quoique c'est muet, non? smile.gif


Lol, oui mais c'est pas un muet en noir et blanc c'est pas si mal laugh.gif

J'ai un petit doute par contre sur le référentiel. Les ondes allant vers l'Ouest, on serait carrément en train de tourner à la vitesse du flux (soit encore plus rapidement que la Terre).
Car la caractéristique du modèle de Rossby c'est que les ondes vont à contre-courant.
Les flèches matérialiseraient donc la pertubation du flux à la moyenne zonale.
sirius
Citation (Cotissois 31/22 @ 15/11/2007 - 17:22) *
Lol, oui mais c'est pas un muet en noir et blanc c'est pas si mal laugh.gif

J'ai un petit doute par contre sur le référentiel. Les ondes allant vers l'Ouest, on serait carrément en train de tourner à la vitesse du flux (soit encore plus rapidement que la Terre).
Car la caractéristique du modèle de Rossby c'est que les ondes vont à contre-courant.
Les flèches matérialiseraient donc la pertubation du flux à la moyenne zonale.


Les ondes vont à contre courant du flux zonal en effet. Mais , je ne vois pas la vitesse de référence, donc on peut penser que c'est très accéléré, non?

J'ai l'impression que tu te poses un faux pb.
Cotissois 31/22
Citation (sirius @ 15/11/2007 - 19:11) *
Les ondes vont à contre courant du flux zonal en effet. Mais , je ne vois pas la vitesse de référence, donc on peut penser que c'est très accéléré, non?

J'ai l'impression que tu te poses un faux pb.


Je ne connais pas les paramètres utilisés, aussi bien ça ne reprend pas les données terrestres. Le plus important est qu'il y ait à peu près similitude (intérêt du nombre de Rossby), pour que ça puisse schématiser ce qui se passe bien à l'échelle réelle.
Je pense qu'il est important de préciser le référentiel, puisqu'on sait que ça détermine toute notre vision de la dynamique atmosphérique. Les ondes de Rossby se propagent dans le sens du flux zonal moyen.
Comme le réchauffement différentiel équateur-pôle implique un flux moyen d'Ouest en Est (principe du vent thermique), alors les ondes se propagent dans le même sens. Sur l'animation, il est très probable qu'on a reproduit un flux d'Ouest en Est : si les ondes se déplacent vers la gauche, c'est qu'on tourne avec le flux (sorte de vision lagrangienne du flux moyen)
Gombervaux
biggrin.gif
Damien49
Citation
Je ne connais pas les paramètres utilisés, aussi bien ça ne reprend pas les données terrestres. Le plus important est qu'il y ait à peu près similitude (intérêt du nombre de Rossby), pour que ça puisse schématiser ce qui se passe bien à l'échelle réelle.
Je pense qu'il est important de préciser le référentiel, puisqu'on sait que ça détermine toute notre vision de la dynamique atmosphérique. Les ondes de Rossby se propagent dans le sens du flux zonal moyen.
Comme le réchauffement différentiel équateur-pôle implique un flux moyen d'Ouest en Est (principe du vent thermique), alors les ondes se propagent dans le même sens. Sur l'animation, il est très probable qu'on a reproduit un flux d'Ouest en Est : si les ondes se déplacent vers la gauche, c'est qu'on tourne avec le flux (sorte de vision lagrangienne du flux moyen)


Oui c'est assez étrange ce sens de propagation. Peut être ceci a été fait par des australiens ^^ Sait-on jamais.

Aaah Gombervaux arrive à la rescousse. Merci Gombervaux de passer ici wink.gif
sirius
Citation (Gombervaux @ 15/11/2007 - 20:34) *
Où au terme de la démonstration norvégienne la plus élaborée, on arrive à 3 ou 4 propositions infondées et contraires à la réalité


Bon, c'est tout faux, mais précise un peu si tu veux bien.
J'ai posté ça pour cela.
Moi, j'imagine dans ma petite tête qu'il y a toujours des perturb en fait. Ce que j'essaie de comprendre c'est pourquoi ça s'amplifie et quel est le rapport avec les ondes planétaires.
Citation
C'est l'ancienne définition de la baroclinie.
La nouvelle définition est zone de gradiant de tempé potentiel (frontière de l'anomalie). c'est elle qui guide le jet de basse couche, et pas le contraire. D'ailleurs y'a plus de notion de flux général. Y'a des flux de basse couche et des flux d'altitude, et quand ils se conjuguent, ça fait mal.


J'ai compris que c'est ainsi que les tempêtes de 99 sont devenues explosives, est ce exact?

La notion de jet de basse couche: je ne vois pas bien.
Le gradient de theta, c'est je suppose un gradient sur une surface de géopotentiel, c'est ça?

Enfin, basse couche, c'est 850 - 500 hPa ? et altitude au dessus ou autre chose?

Suis béotien là.
Citation
.

Mais pour en revenir au sujet, j'aime bien la mise en evidence des ondes planétaires dans le moule de babas.
Leur influence se fait comme pour les flux :
influence sur la position et la taille des anomalies de surface, d'où leur influence sur les jets de basse couche.
influence sur la position et la taille des anomalies de tropopause, d'où influence sur les jets d'altitude.

On pourra se poser les mêmes questions sur les ondes de gravité dont l'influence sur les basses couches sera beaucoup plus marquée. Leur différence avec les ondes planétaires est effectivement la longueur d'onde ; Mais ça reste des ondes (comme les vagues sans transport matériel.

Quand à leur signatures à la 500, on peut deviner à la lecture du début , ce que j'en pense.


Ici, on essaie de comprendre, non? Alors vaut mieux préciser que laisser deviner. Si tu as le temps, ça serait sympa.
Gombervaux
laugh.gif
Damien49
Je suis comme toi Sirius je n'ai pas la science infuse. Je me lance, au risque de me tromper.

Il faut voir les choses je pense inversement. Qui de l'oeuf ou de la poule. Toujours ce même probleme. Ce n'est pas la perturbation le moteur. La perturbation est la conséquence, le résultat de plusieurs choses.

Pour le jet de basse couche, c'est ce qu'on appelle aussi un courant chaud de basse couche. C'est lié en thermodynamique à la notion d'advection de basse couche. "les isothermes croisent les isobarres" en est sa représentation synoptique, mais ce jet de basse couche est une conséquence, non une cause. C'est le gradiant et son anomalie qui va enclencher toute la mécanique d'amplification de cette même anomalie. Mais alors qu'on parlait d'un flux général autrefois, il faut maintenant séparer ce qu'il se passe en basse couche et en altitude et voir les positionnements et l'amplitude des anomalies entre elles. C'est ce qui explique la naissance d'une perturbation (forcage des jets de basse couche + jets d'altitude) dans une atmosphère barocline (à fort potentiel de gradiant).

La problématique des ondes de rossby est fractale. Les ondes sont fractales et les ondes de Rossby simplement une anomalie à plus grande échelle géographique, de quelque-chose qui s'explique à la base à des dimensions plus courtes. Les anomalies s'amplifient dans une atmosphère barocline.

En revanche pour les ondes de gravité, j'ai jamais compris ce que c'était et Gombervaux n'a jamais vraiment voulu nous l'expliquer à ce jour tongue.gif

Tout ce que j'ai trouvé c'est ça :
Citation
En météorologie, on désigne par onde de gravité les variations de pression atmosphérique concentriques créées par la chute d'une masse d'air (par exemple en raison du relief du terrain). Ces ondes sont l'équivalent des vagues dans un milieu en trois dimensions. Elles peuvent mener à la création de bandes nuageuses parallèles, correspondant aux minima et maxima de pression ("crêtes" de l'onde), par exemple des Cirrus vertebratus.


Mais je vois pas le rapport avec la dynamique synoptique.

Edit : bon je précise que j'avais commencé à écrire, gombervaux n'avait pas encore posté. Du coup j'ai hésité à effacer certaines parties de mon post. Tanpis je laisse comme ça.
Gombervaux
laugh.gif
Damien49
Merci bien pour cette explication Gombervaux sur le parametre conservatif qui est très clair et pédagogique

Juste une demande de précision :
Citation
Alors, oui, une chute brutale de parcelles d'air va créer des ondes.


C'est ça qu'on appelle une onde de gravité alors ?


Sinon voici un dossier intéréssant pour Sirius (on y parle notamment de tourbillon potentiel et de rossby) : http://www.smf.asso.fr/Ressources/Arbogast38.pdf
Cotissois 31/22
Citation (Damien49 @ 16/11/2007 - 11:01) *
C'est ça qu'on appelle une onde de gravité alors ?


Si ça peut t'aider, c'est comme un tsunami : si tu modifies le niveau de la mer (plus généralement une surface isobare), elle se rééquilibre mais en générant des ondes transversales (qui vérifient l'équilibre vertical hydrostatique, je crois).
Dans un cas plus simple, ce sont les ondes qu'on observe lorsqu'une goutte tombe sur une surface (isobare) lisse, car elle en pertube le niveau. Ce que dit Gombervaux vérifie plus ce dernier point.
Damien49
Ok merci. C'est pas encore très clair dans ma tête, mais je commence à comprendre. wink.gif
Cotissois 31/22
Pour les ondes de gravité, je viens de voir que tu as déjà quoté l'article de wikipedia dans un message précédent, donc mes exemples ne t'apprennent rien biggrin.gif
Mais il faut quand même voir que les ondes de gravité se matérialisent par une ondulation verticale d'un niveau isobare (la définition des ondes de gravité internes est un peu différente mais repose sur le même principe de la pertubation de l'équilibre), alors que les ondes de Rossby sont des ondulations horizontales à grande échelle du flux. Je ne sais pas au fait ce que voulait dire Gombervaux en parlant des ondes de gravité.
sirius
Citation (Damien49 @ 16/11/2007 - 11:01) *
Merci bien pour cette explication Gombervaux sur le parametre conservatif qui est très clair et pédagogique

Juste une demande de précision :
C'est ça qu'on appelle une onde de gravité alors ?
Sinon voici un dossier intéréssant pour Sirius (on y parle notamment de tourbillon potentiel et de rossby) : http://www.smf.asso.fr/Ressources/Arbogast38.pdf


Merci, je vais potasser
sirius
Citation (sirius @ 16/11/2007 - 22:49) *
Merci, je vais potasser


J'ai potassé et j'essaie de faire le point.

Le but de mon cours n'était pas de former un météo mais de donner qq rudiments utiles pour mieux comprendre la dynamique du climat, heureusement!

J'ai bien saisi (à l'époque) l'intérêt du tourbillon relatf que je m'obstinais à appeler vorticité mais
1 je n'ai pas fait le lien avec les anomalies de tropopause
2 avec le théorème de Gauss (ça, c'est quand même un bel outil)

Du coup, il y a un lien aisé avec les observations du canal vapeur d'eau et j'en saisis bien l'utilité. Entre parenthèses, c'était quand même une riche idée de mettre ce canal sur Meteosat 1 (il me semble bien que ça revient à Pierre Morel, le fondateur du LMD). Il y a littéralement un basculement de perspective depuis celle des observations de surface vers les observations depuis l'espace.

Je me pose des questions et je en suis pas certain d'avoir trouvé la bonne réponse, corrigez moi svp:

1 l'anomalie de tropopause s'accompagne d'une circulation cyclonique dans la haute troposphère, premier réflexe : il y a "aspiration " d'air depuis la basse atmosphère et ça devrait combler l'anomalie. A la réflexion, ça c'est basé sur une idée fausse: le fait que la tropopause est plus basse n'a rien à voir avec une basse pression en altitude , donc on va pas la combler , au contraire, on envoie là haut de l'air dont la tempé potentielle est relativement haute s'il s'agit d'air humide. (juste?)

2 qu'est ce qui cause ces anomalies de tropopause. N'est elle pas tout aussi bien la conséquence de la circulation cyclonique?

3 Qu'est ce qui fait qu'une anomalie qui est là comme une trace de l'activité passée de l'atmosphère (juste?) devient aussi active? Pourquoi une anomalie aussi énorme que celle de la tempête de décembre 99?

4 Dans le thalveg d'une onde planétaire, il y a accroissement du tourbillon du côté ouest et affaiblissement du côté est (HN) est ce que ça a un lien avec les anomalies de tropo?
sirius
Citation (Cotissois 31/22 @ 16/11/2007 - 19:22) *
Pour les ondes de gravité, je viens de voir que tu as déjà quoté l'article de wikipedia dans un message précédent, donc mes exemples ne t'apprennent rien biggrin.gif
Mais il faut quand même voir que les ondes de gravité se matérialisent par une ondulation verticale d'un niveau isobare (la définition des ondes de gravité internes est un peu différente mais repose sur le même principe de la pertubation de l'équilibre), alors que les ondes de Rossby sont des ondulations horizontales à grande échelle du flux. Je ne sais pas au fait ce que voulait dire Gombervaux en parlant des ondes de gravité.


Je crois que la manifestation la plus évidente des ondes de gravite, ce sont les lenticulaires avec une belle application en vol à voile.
Gombervaux
Citation (sirius @ 19/11/2007 - 15:46) *
1 l'anomalie de tropopause s'accompagne d'une circulation cyclonique dans la haute troposphère, premier réflexe : il y a "aspiration " d'air depuis la basse atmosphère et ça devrait combler l'anomalie. A la réflexion, ça c'est basé sur une idée fausse: le fait que la tropopause est plus basse n'a rien à voir avec une basse pression en altitude , donc on va pas la combler , au contraire, on envoie là haut de l'air dont la tempé potentielle est relativement haute s'il s'agit d'air humide. (juste?)

Oui, et je corrigerai juste le "on envoie la-haut" par l'expression d'une intrusion d'air stratosphériques dans des couches plus basses que la normale. D'où un mouvement plutôt du haut vers le bas, pour suivre le rapide de jet
Citation (sirius @ 19/11/2007 - 15:46) *
2 qu'est ce qui cause ces anomalies de tropopause. N'est elle pas tout aussi bien la conséquence de la circulation cyclonique?

Si c'est l'influence du jet OK, un autre élément d'importance étant bien entendu les ondes planétaires.

Je n'ai pas de réponses aux questions 3 et 4
sirius
Citation (Gombervaux @ 19/11/2007 - 16:50) *
Oui, et je corrigerai juste le "on envoie la-haut" par l'expression d'une intrusion d'air stratosphériques dans des couches plus basses que la normale. D'où un mouvement plutôt du haut vers le bas, pour suivre le rapide de jet


Merci à toi.

Mais ca m'embête: le mouvement cyclonique crée une ascendance , non?

Comment donc se maintient cette anomalie si ce n'est par arrivée d'air ayant des caractéristiques proches de celles de l'air strato , cad un fort PVU. C'est pas comme ça qu'il faut voir la chose?

Ou bien, je me plante qq part!
Gombervaux
Citation (sirius @ 19/11/2007 - 18:52) *
Mais ca m'embête: le mouvement cyclonique crée une ascendance , non?

Par définition, c'est le contraire : tout déplacement d'air crée du cyclonisme (TR : rotationel du vent)
Cotissois 31/22
Citation
Je crois que la manifestation la plus évidente des ondes de gravite, ce sont les lenticulaires avec une belle application en vol à voile.


Oui, c'est peut être plus simple à visualiser comme çà. Ce sont dans ce cas des ondes de gravité internes (à l'atmosphère), et en météorologie c'est plus pertinent.
L'ondulation d'un niveau isobare, c'est peut-être plus valable pour la mer (qui vérifie mieux l'équilibre hydrostatique).
sirius
Citation (Gombervaux @ 19/11/2007 - 19:40) *
Par définition, c'est le contraire : tout déplacement d'air crée du cyclonisme (TR : rotationel du vent)



Je fais une fixette là:
où est ce que je me plante?
ou alors, on se comprend mal.

Le rotationnel suit la règle du tire bouchon puisque c'est un produit vectoriel.
cyclonique, c'est bien le sens trigonométrique, non?
Donc si ça tourne dans le sens trigo, le rotationnel est dirigé vers le haut.

Ou, attends, ce que tu veux dire, c'est qu'un déplacement vertical provoque la mise en rotation, c'est ça? (manque vertical dans ta phrase?)

Là, je comprends mais ça marche dans les deux sens: exemple l'apirateur.
Gombervaux
biggrin.gif
sirius
Citation (Gombervaux @ 20/11/2007 - 21:16) *
Moi aussi en particulier sur la présence du rapide de jet qui va engendrer les interractions baroclines avec las basses couches.

Effectivement si une anomalie de tropopause se ballade toute seule au grés de son onde de Rossby, au dessus d'une atmosphère barotrope, alors, les seuls mouvements d'air qu'on y trouvera , c'est un très faible cyclonisme, accompagné d'ascendances ayant pour but de combler cette anomalie.
On peut les repérer aux pressions relativement basses au sol et un léger voile de cirrus du aux ascendances.


Bon, ça va, je pige.
Faut décomposer et pas aller trop vite, hein laugh.gif
Patricia Régnier
Citation (Gombervaux @ 19/11/2007 - 16:50) *
Je n'ai pas de réponses aux questions 3 et 4


si vous demandiez à notre géophysicien des Vosges il vous répondrait sans hésitation : les jets de protons solaires, courbe à l'appui, plus de 100/cm3 (j'avais fait une page sur internet mais elle été bizarrement soustraite de la consultation ! mystère de l'informatique ! Ce qui est affligeant pour tout le monde, surtout après avoir tant travaillé dessus à tellement user mes poignets et neurones).

Qu'en pensez-vous ?

EDIT : message corrigé à postériori, étant publié avec un décalage il n'est pas possible de le faire en instantané. La dureté est de ce monde !
Nous sommes avec du fluide, l'unité est le cm3.

Je pensais que les modèles météo intégraient déjà les molécules de l'air dans la collecte de leurs données. Un lien donné sur info climat nous expliquait l'origine des données intégrées (pour GFS si j'ai bonne mémoire), impossible de le retrouver. Help ohmy.gif
Gombervaux
biggrin.gif
Damien49
Citation
si vous demandiez à notre géophysicien des Vosges il vous répondrait sans hésitation : les jets de protons solaires, courbe à l'appui, plus de 100/cm3 (j'avais fait une page sur internet mais elle été bizarrement soustraite de la consultation ! mystère de l'informatique ! Ce qui est affligeant pour tout le monde, surtout après avoir tant travaillé dessus à tellement user mes poignets et neurones).

Qu'en pensez-vous ?


Ah bon. Comment explique-tu alors qu'il y ait tous les jours une tempête type 99 à un endroit donné du monde. Tiens y'en a une belle en ce moment comme presque chaque semaine d'ailleurs entre Terre-Neuve et l'Islande. Doit en avoir pas mal aussi chaque semaine entre le 40ème hurlant et le 50ème rugissant. Il faudrait que ta théorie se vérifie tout le temps si tu veux un peu plus de crédibilité et pas uniquement quand cela t'arranges.

Y'a un gros soucis d'échelle comme l'a rappelé Gombervaux, mais aussi de rigueur.

Citation
3 Qu'est ce qui fait qu'une anomalie qui est là comme une trace de l'activité passée de l'atmosphère (juste?) devient aussi active? Pourquoi une anomalie aussi énorme que celle de la tempête de décembre 99?


On ne peut pas répondre, car la question est mal posé. Ce n'est pas le caractère exceptionnel de l'anomalie qui rend la tempête de 99 unique, mais sa trajectoire anormale vers la France (qui est un petit pays). La variabilité chaotique en est la cause. C'est pourquoi on ne peut pas répondre. Mais des anomalies de ce genre, c'est assez fréquent à travers le monde.

Bref ça n'a aussi peu de sens que de demander pourquoi le cyclone Katrina à touché La Nouvelle-Orléans plutôt que Houston. C'est comme ça, personne peut y répondre.
Patricia Régnier
Citation (Damien49 @ 25/11/2007 - 13:49) *
Ah bon. Comment explique-tu alors qu'il y ait tous les jours une tempête type 99 à un endroit donné du monde. Tiens y'en a une belle en ce moment comme presque chaque semaine d'ailleurs entre Terre-Neuve et l'Islande. Doit en avoir pas mal aussi chaque semaine entre le 40ème hurlant et le 50ème rugissant. Il faudrait que ta théorie se vérifie tout le temps si tu veux un peu plus de crédibilité et pas uniquement quand cela t'arranges.

Y'a un gros soucis d'échelle comme l'a rappelé Gombervaux, mais aussi de rigueur.
On ne peut pas répondre, car la question est mal posé. Ce n'est pas le caractère exceptionnel de l'anomalie qui rend la tempête de 99 unique, mais sa trajectoire anormale vers la France (qui est un petit pays). La variabilité chaotique en est la cause. C'est pourquoi on ne peut pas répondre. Mais des anomalies de ce genre, c'est assez fréquent à travers le monde.

Bref ça n'a aussi peu de sens que de demander pourquoi le cyclone Katrina à touché La Nouvelle-Orléans plutôt que Houston. C'est comme ça, personne peut y répondre.



Je resterais simple, mais je vois que cela te tracasse, c'est que ce n'est pas clair. Pour répondre à ta question sur la localisation, il faut suivre pendant quelques temps le mouvement du jet stream. Tu verras que partout où il se trouve les dégâts sont considérables comme sur le nord de l'Afrique en ce moment, c'était prévisible. Si vous n'avez pas vu le graphique du jet stream pour 1999, le voici.

J'ai déjà donné le lien similaire pour la tempête de 1987, tu verras que c'est identique. Grosse marque noire, je n'ai pas le chiffre des protons pour 1987. Tu pourras chercher d'autres situations elles se reproduiront sans l'ombre d'un doute. J'ai cherché l'historique mondial du jet stream des réanalyses du NCEP mais pas trouvé, si le webmaster de meteociel pouvait me dire comment le retrouver ce serait très sympathique.

Voilà pour aujourd'hui pour l'hémisphère nord 'ce qui se passe entre l'ouest de l'Angleterre et la Scandinavie n'est pas mal aussi, et il se dirige sur le nord de la France comme tu peux le voir.
Tu vois bien qu'il n'est pas partout, mais aux endroits où se produisent les plus grosses tempêtes.

Tu as la même chose pour l'hémisphère sud


Suis ces mouvements et tu verras qu'il y a concordance.

Je ne reviendrais plus dessus après ces précisions. Après tout si vous nous prenez pour des fous ou une secte, c'est votre problème, pas le nôtre. Nous assumons l'humiiation.
Damien49
T'essayes de démontrer quoi là. Que le jet-stream est nécessaire pour former une tempête explosive ? Je suis d'accord j'ai jamais dit le contraire. happy.gif Mais je vois pas en quoi ça prouve quoi que ce soit dans ta théorie. Y'a rupture de corrélation là (sophisme bien connu). Faudra que quelqu'un d'autre m'explique ce qu'à voulu démontrer Patricia blink.gif
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