Instabilité de Kelvin-Helmholtz ?

[Mica]

Bonjour à tous,

Il y a quelques jours, j'apercevais à ma fenêtre une sympathique rangée de nuages :

Puis, en y regardant de plus près, je me rends compte qu'ils sont surmontés de cirrus (je crois) ondulants, et qu'eux-même ont leur sommet assez arrondi.

Je sais que l'instabilité de K-H se présente sous la forme de vraies "vagues", mais je voulais savoir si sur ces clichés, on a le même phénomène moins visible ou pas du tout ?

Merci =)

[northern lights]

il me semble que c'est bien ça, mais je n'arrive pas à m'expliquer comment cette onde peut agir aussi sur les cirrus au-dessus

http://cloudappreciationsociety.org/gallery/index.php?x=browse&category=40&pagenum=1

[Damien41]

Pour moi il s'agit bien d'une onde de Kelvin-Helmholtz.

Bravo car il faut de la vigilance et un coup de chance pour le repérer.

Ce nuage présent aux trois étages de l'atmosphère peut être confondu avec une forme très particulière de la variété undulatus que l'on trouve chez les stratocumulus ou altocumulus.

Dans tous les cas la formation ne dure pas longtemps pas plus d'une à 2 minutes.

La silhouette très nette de vague est due au cisaillement du vent.

C'est une limite de nuage qui se forme entre une couche d'air plus froid en dessous et une couche d'air plus chaud au-dessus qui se déplace plus vite, les cisaillement entre ces dexu strates produit des ondulations dans le nuage. Tout va dépendre de la vitesse du vent, ce qui pourra former de superbes vagues.

Encore bravo pour ces clichés.

[Mica]

Et bien merci pour vos réponses ! Je suis vraiment content d'être tombé dessus

[Météo78]

Pour ma part je penserais plutôt a des Ac undulatus vu de profil donnant cette impression d'onde de KH, ça arrive souvent et on le remarque grâce à cette forme bosselée plutôt qu'en vague:

vraie onde de KH

Ac undulatus vu de profil (un peu moins de profil que la tienne quand même car on voit bien la base)

Ta photo ressemble plus à la deuxième image et vu les nuages présents sur la gauche qui sont des Ac undulatus un peu plus proche, je retiendrais donc cette option quasiment sans doutes

[Mica]

Ok, merci beaucoup =) Tant pis pour moi, j'y aurais cru quelques instants

Et les cirrus ondulants situés au-dessus, ils accompagnent toujours les Ac undulatus ou est-ce un hasard ?

[Météo78]

Ok, merci beaucoup =) Tant pis pour moi, j'y aurais cru quelques instants

Et les cirrus ondulants situés au-dessus, ils accompagnent toujours les Ac undulatus ou est-ce un hasard ?

Toujours les mêmes Ac undulatus au dessus qui paraissent plus haut par effet de perspective (ils sont plus proche de toi) tout comme les Ac à l'horizon qui peuvent paraître plus bas alors qu'ils sont à la même altitude ou un montagne alpine qui masque le Mont-Blanc par son sommet par exemple /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20"> Il n'y a pas de cirrus sur ta photo

[Mica]

C'est encore moi. Je voulais votre avis une nouvelle fois, sur ce que j'ai vu le 14 Janvier dernier à 8h32 pour être précis.

Ca ressemble à des vagues, mais je préfère votre avis sur une possible instabilité de K-H.

Les deux premières sont de couleurs naturelles (mauvaise lumière + lointain ) et les deux suivantes les mêmes mais retouchées pour y voir un peu mieux :

[Damien49]

Oui ça en est. Et pour tes premières photos, je ne suis pas du même avis que Météo78, il n'y a pas d'incompatibilité entre le fait d'avoir des undulatus et des ondes KH, le premier étant une variété et le second une ondulation non référencé dans l'Atlas des nuages. Donc tu peux très bien avoir des undulatus ET des ondes KH, l'un et l'autre ne sont pas incompatibles car le premier désigne une forme de nuage et le second un processus. Donc une onde KH pourrait former des undulatus par exemple.

Pour moi tes premières photos montrent bien des ondes KH.

[Gombervaux]

Pour moi tes premières photos montrent bien des ondes KH.

Et moi, pas du tout.Je crois beaucoup plus en l'explication de Météo78, car les ondes de gravité qui ont engendré les AC de ces photos ne semblent pas de la même nature que les ondes K-H. (ça me rappelle des discussions avec les tenants des ondes K-H à l'origine des trombes...)

[Damien49]

Ok, il manque effectivement le petit crochet caractéristique des ondes KH sur les 1eres photos. Mais sinon question, vu que tu es là Gombervaux j'en profite, onde de gravité et onde K-H, c'est pas un peu lié ?

Et sur le fait qu'une onde quelle qu'elle soit, n'est pas incompatible avec le nom d'une variété de nuage. C'est juste cette remarque selon toi ?

Ca me rappelle des discussions avec les tenants des ondes K-H à l'origine des trombes...

Discussion qui n'est toujours pas résolu d'ailleurs. /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Gombervaux]

Bien sûr que c'est juste, surtout le "un peu (lié)"

On doit bien en trouver en cherchant ....

mais en général je fais la différence, disons à peu près comme ça:

Pour moi, l'onde K-H c'est "un peu" ce qui se produit quand l'archer glisse sur la corde

Et l'onde de gravité : c'est l'onde que reçoit ton oreille quand l'artiste s'est contenté de pincer cette corde.

Mais bon, j'ai dit aussi "un peu"

[Damien49]

Je m'attendais à une réponse moins ironique. Mais bon soit, je traduis "en résumant" par : une onde KH est provoqué par un cisaillement vertical dans deux couches stables --> donc processus précis (ton archer) provoquant une ondulation précise (la note de ton violon), qui génère une onde de gravité (mode de propagation d'une onde dans un air stable). Ce qui revient à dire qu'il n'y a pas besoin d'une onde K-H pour avoir une onde de gravité, mais que si il y a une K-H il y a forcément aussi une onde de gravité. Arrête moi si je me trompe...

[Gombervaux]

Je m'attendais à une réponse moins ironique. Mais bon soit, je traduis "en résumant" par : une onde KH est provoqué par un cisaillement vertical dans deux couches stables --> donc processus précis (ton archer) provoquant une ondulation précise (la note de ton violon), qui génère une onde de gravité (mode de propagation d'une onde dans un air stable). Ce qui revient à dire qu'il n'y a pas besoin d'une onde K-H pour avoir une onde de gravité, mais que si il y a une K-H il y a forcément aussi une onde de gravité. Arrête moi si je me trompe...

On peut généraliser un peu plus en virant l'adjectif "vertical", et au lieu de 2 couches stables, c'est au moins une. (exemple en aval d'une île, la traine de fœhn peut créer une lamelle instable qui, par une vitesse différente de son déplacement par rapport au courant stable, peut aussi créer une onde K-H de cisaillement horizontal. Ce qui me fait dire que l'onde de Kelvin Helmholtz n'est pas une onde de pression, et qu'elle n'existe que là où le cisaillement persiste.Au contraire, les ondes de gravité qui donnent les lenticulaires, dont on déduit par leur présence un cyclonisme d'axe vertical, donc un champ d'onde forcément vertical, et directement en rapport avec le champ de gravité terrestre et la "stabilité statique verticale" sont des ondes de pression. Elles subsistent tant que le rapport longueur d'onde/vitesse de déplacement est suffisant, quelque soit la nature de l'air dans lequel elles se déplacent.

Nouveau sujet à polémique : propagation d'une onde de gravité dans un air stable (y'en a qui y tiennent) : je suis pas trop d'accord on voit bien souvent les lenticulaires se former dans des couches instables... (avec ou sans suages), et je crois plus au piégeage d'ondes de gravité dans les couches instables par les couches stables (descentes catabatiques, brumes marines, comme je l'ai expliqué dans le post sur la Seine, dans ces cas, sous des couches plus stables).

Mais ça change rien pour les photos postées: Pour moi c'est des pani (ni).

[Damien49]

Merci beaucoup pour ces précisions, c'est très intéressant.

Nouveau sujet à polémique : propagation d'une onde de gravité dans un air stable (y'en a qui y tiennent) : je suis pas trop d'accord on voit bien souvent les lenticulaires se former dans des couches instables... (avec ou sans suages), et je crois plus au piégeage d'ondes de gravité dans les couches instables par les couches stables (descentes catabatiques, brumes marines, comme je l'ai expliqué dans le post sur la Seine, dans ces cas, sous des couches plus stables).

En fait j'avais lu y'a longtemps que cela était "favorisé" dans un air stable et peut, être créée par la convection (entre autre) et aussi créer de la convection. Y'a un coté paradoxal, la stabilité atmosphérique peut contribuer à structurer de l’instabilité. Mais je ne veux pas rentrer dans la polémique, du moins pas tout de suite, pas encore assez lu d'articles sur ces questions là (ondes CISK notamment).

Mais ça change rien pour les photos postées

En effet, je reconnais m'être trompé. Par contre, toujours pas d'actualité les phénomènes d'ondulations dans l'Atlas International des Nuages ?

[Fred59_]

Voilà une photo du 25 décembre 2010 ; concentré par l'importante épaisseur neige, je n'ai vu qu'en traitant les photos ce qui se passait dans le ciel... Je suppose que ça en est

[Mica]

Ah ça oui ça en est, j'en suis sûr à 99%

Merci pour le débat, même si ce n'était pas du tout mon intention en postant mes premières photos C'était très instructif en tout cas /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Météo78]

Et non toujours pas, ce sont bien des Ac vus de profil! Regarde bien la perspective: le nuage est plat.

Pour la formation d'une onde de KH c'est surtout la friction entre une masse d'air chaude et froide allant en sens inverse où a vitesse différente. L'onde de gravité vient juste rajouter le caractère régulier qui lui fait prendre le nom d'onde, sinon c'est un vortex différentiel (différence de T, HR et v )

A la manière dont se forme les vagues sur un océan, la couche d'air moins rapide en dessous ondule sous l'effet de la friction formée par la masse d'air au dessus. La différence de température et d'humidité entre les deux met en valeur les vortex par condensation. L'onde de gravité renforce le phénomène et lui donne un caractère régulier typique des ondes de KH

Ici, sur un détail d'onde de KH (d'autres vagues sont présentes plus à droite) pris avec mon ancien zoom 450mm vous pouvez voir ce qui est mis sur le schéma et un nuage dégageant de la chaleur latente, il est plus chaud que l'air environnant d'où la fréquente formation de ce phénomène au dessus d'une couche nuageuse.

[Pan]

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Modifié 26 août 2023 par Pansa

[Météo78]

Et la somme de tout ces phénomènes agit comme celui d'une friction, c'est une version en fait plus simple et plus imagée. C'est comme ce qu'il se passe à la surface de l'eau, les facteurs thermodynamiques en plus.

Il est ensuite bien plus simple de s'imaginer l'action du vent sur une surface d'eau que ces équations. Et le résultat final est le même.

Le cisaillement de vitesse agit tout comme une différence de viscosité, comme c'est montré par les flèches et ceci aboutit à la formation d'ondes. La stratification quant à elle intervient au niveau de la zone condensée rendant l'air plus stable et amplifiant le phénomène.

[Pan]

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Modifié 26 août 2023 par Pansa