Géopotentiel à 500hPa ?

[crazyfroggy]

Bonjour,

Unité en dam, c'est décamètre, je suppose ?

Pourquoi espacer de 60m ?

Quelle utilisation "concrète", à la lecture de ces courbes?

Telles sont les questions que je me pose, en contemplant les magnifiques analyses de surface publiées sur votre site. (et qu'il serait très intéressant de pouvoir faire défiler au clic et à la souris, comme les photos satellites sur sat24, par ex., plutôt qu'être obligé d'aller piocher dans une liste, pour visualiser l'évolution)

[Cotissois 31]

Tu peux avoir des réponses plus détaillées dans des topics précédents. /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Rapidement, le géopotentiel est en altitude l'équivalent de la pression au sol. Les isogéopotentiels (isohypses) permettent de deviner la direction du vent et sa force. De plus, les bas géopotentiels signent une masse d'air froide/dépressionnaire tandis que les hauts géopotentiels signent une masse d'air chaude/anticyclonique.

[Kuban]

Pour compléter la réponse de Cotissois.

Bonjour,

Unité en dam, c'est décamètre, je suppose ?

Pourquoi espacer de 60m ?

Dam veut bien dire décamètre.

En toute rigueur, le géopotentiel est mesuré en décamètre géopotentiel (damgp). C'est quasiment égal à des décamètres, donc par abus de langage, on parle souvent de simples décamètres.

Les valeurs sous nos latitudes varient la plupart du temps entre 500 damgp et 600 damgp (grosso modo), suivant le flux en altitude et la saison. L'espacement de 4 damgp entre les isohypses permet donc d'avoir une bonne lecture des cartes.

[crazyfroggy]

La fonction recherche me donne beaucoup de fils différents, en effet.

Rapidement, le géopotentiel est en altitude l'équivalent de la pression au sol. Les isogéopotentiels (isohypses) permettent de deviner la direction du vent et sa force. De plus, les bas géopotentiels signent une masse d'air froide/dépressionnaire tandis que les hauts géopotentiels signent une masse d'air chaude/anticyclonique.

Oui, ça, je le vois bien.

Mais les isobares de surface permettent aussi de voir direction et force du vent.

Ce n'est pas vraiment de la devinette, si on sait que le vent est dans le plan tangent à l'isobare (modulo le frottement, près du sol), et que le gradient influence sa force.

Pourquoi choisir de cartographier l'altitude d'une isobare, et pas cartographier les isobares à une altitude donnée ? Telle est la question que je me pose.

[Cotissois 31]

Rah, mais tout le monde se pose cette question c'est pénible /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> Poser le problème en niveau de pression simplifie beaucoup les choses (et les calculs) et a des avantages pratiques pour l'aviation par exemple. Physiquement ça permet de se représenter les choses d'une façon imagée : En négligeant l'air au-dessus 500 hpa, c'est comme si le niveau 500 était une surface libre, comme l'est la surface de l'océan. Or l'océan gonfle avec la température ce qui augmente le niveau de la mer. Exactement la même chose pour l'atmosphère. On voit très bien avec le réchauffement climatique que le niveau 500 hPa monte, parce que l'atmosphère gonfle. Mais il y a un effet qui s'oppose à la température : c'est la baisse de pression. Quand il manque de l'air sur la verticale (régime d'ascendances), la pression chute avec un maximum en surface. Ca oblige le niveau 500 hPa à baisser. ce qui ne veut pas dire que l'air chute, au contraire il monte.

[crazyfroggy]

Poser le problème en niveau de pression simplifie beaucoup les choses (et les calculs)

Comme tout est continu (et même Cinfini), ça économise pas grand chose, en terme de calcul.

Mais bon, admettons que ce soit plus facile de tracer une particule selon P=cste.

Est-ce que le vent se comporte alors de façon catabatique, en suivant les lignes de plus grande pente ?

Ou traverse-t-il cette surface d'isopotentiel ? Si oui, la traverse-t-il pas selon une normale à la surface, des fois (au singulier pour le lecteur belge) ?

régime d'ascendances : la pression chute avec un maximum en surface.

Ce maximum en surface est obscur pour moi.

[Cotissois 31]

Oui, tout est continu mais les équations en coordonnées pression ont leur avantage.

L'air ne va pas suivre la plus grande pente parce que Coriolis (rotation de la Terre) le force à souffler parallèlement à la plus grande pente, au moins pour sa composante horizontale. Sa composante verticale est déterminée par les anomalies de divergence. /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[crazyfroggy]

Merci pour ta réponse.

Coriolis, je l'oubliais celui-là.

Mais cette phrase-là,

Coriolis (rotation de la Terre) le force à souffler parallèlement à la plus grande pente

je la comprends justement comme une trajectoire qui suit le gradient max.Faut-il lire en fait : une trajectoire orthogonale au gradient max (compo Horizontale), les lignes de niveau, donc ?

Peut-on lire une info sur les courbes, qui renseignerait sur cette trace du jacobien (la divergences) ?

[hugo_frais]

Le niveau 500hPa est aussi intéressant car à mi-atmosphère la divergence est faible et la vorticité est quasiment conservée, les changements sont dominés par l'advection.

C'est pour cette raison que ce niveau a été choisi pour les premiers modèles barotropes de prévision.

Info issue de l'article "Advection de vorticité et mouvement vertical" de A. Olejnikov paru dans le bulletin semestriel Keraunos "CONVECTIONS"

[Cotissois 31]

Merci pour ta réponse.

Coriolis, je l'oubliais celui-là.

Mais cette phrase-là,

je la comprends justement comme une trajectoire qui suit le gradient max.

Faut-il lire en fait : une trajectoire orthogonale au gradient max (compo Horizontale), les lignes de niveau, donc ?

Peut-on lire une info sur les courbes, qui renseignerait sur cette trace du jacobien (la divergences) ?

Pour être rigoureux, la composante horizontale du vent est perpendiculaire au gradient horizontal de pression (donc de géopotentiel). Si on projette l'écoulement sur un plan horizontal, on verra que le vent suit donc les lignes isohypses. Sur la verticale c'est plus compliqué. La divergence est invisible sur les cartes de géopotentiel. Mais il y a une méthode qui permet de la deviner : c'est l'approximation quasi géostrophique (forçage QG). Elle dit, en résumé, qu'à l'avant d'un thalweg (courbure des isohypses) il y a divergence. Merci hugo de la précision. Aujourd'hui le niveau 500 hPa est devenu un standard pour décrire la situation en terme de thalwegs/gouttes froide/dorsales, soit avoir une première approche, mais il est très insuffisant pour analyser précisément les choses.

[hugo_frais]

La divergence est invisible sur les cartes de géopotentiel. Mais il y a une méthode qui permet de la deviner : c'est l'approximation quasi géostrophique (forçage QG). Elle dit, en résumé, qu'à l'avant d'un thalweg (courbure des isohypses) il y a divergence.

Pour aller plus loin (et si j'ai bien compris), on peut dire qu'en présence d'un talweg dans un flux d'ouest on a une zone de PVA à l'ouest (entrée de talweg) et une zone de NVA à l'est (sortie de talweg) et donc dans les basses couches de la divergence à l'ouest et de la convergence à l'est et en altitude de la convergence à l'ouest et de la divergence à l'est

[crazyfroggy]

Parle-t-on bien de la même chose ?

J'en restais à la définition bête et méchante de la divergence : d1/dx+d2/dy+d3/dz, dans le cas d'un phénomène se passant avec 3 dimensions.

C'est bien cela que vous appelez la divergence, ou c'est autre chose ?

[Cotissois 31]

Désolé, il y a des choses implicites en météo qu'on oublie de rappeler. /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20"> En bonne approximation, la divergence 3D est zéro. La divergence au sens habituel est la divergence horizontale. En effet hugo c'est çà. PVA = advection (géostrophique) du tourbillon (géostrophique) positive (le vent est dirigé vers la sortie du thalweg) NVA = advection négative (le vent est dirigé vers l'entrée du thalweg)

[crazyfroggy]

Désolé pour les choses basiques sous-entendues, mais quelle est la quantité scalaire dont il est question dans cette advection ?

Sinon, dire que dans un flux d'ouest, ça rentre par l'ouest et ça sort par l'est, c'est l'élément profond qu'il y a à comprendre, ou ma naïveté météorologique est-elle touchante ?

Serait-il possible d'avoir une expertise sur un exemple concret ?

Sur l'analyse du jour, par ex. ?

Pour avoir cette info sur la composante verticale, faut-il regarder la position relative des extremums, en surface, et à 500 Hpa, par ex. ?

[Cotissois 31]

Tu lis trop rapidement /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

L'élément important c'est l'entrée et la sortie d'un thalweg.

Si le flux est d'ouest, c'est ce que dit hugo. C'est le cas le plus fréquent.

La quantité scalaire advectée c'est le tourbillon.

Puisque tu veux les détails, le tourbillon (ou vorticité) au sens usuel est la composante verticale du vecteur tourbillon, ce dernier étant la moitié du rotationnel du vent.

ps : tu es mathématicien non ?

Les cartes ci-dessous montrent comment ça marche.

http://www2.wetter3.de/Animation_06_UTC/00_27.gif

Le géopotentiel brut. Avec l'habitude on devine les zones à surveiller, mais ce ne sera que qualitatif. Chaque thalweg/dorsale contient un noyau de tourbillon.

http://www2.wetter3.de/Animation_06_UTC/00_7.gif

Superposé au géopotentiel l'advection du tourbillon.

La théorie veut l'advection du tourbillon géostrophique par le vent géostrophique, mais ça ne change pas grand chose.

[hugo_frais]

Sinon, dire que dans un flux d'ouest, ça rentre par l'ouest et ça sort par l'est, c'est l'élément profond qu'il y a à comprendre, ou ma naïveté météorologique est-elle touchante ?

Effectivement, pour que ça marche il faut qu'il y ait "pénétration" donc que le vent soit plus rapide que le champs de vorticité et parallèle aux lignes de géopotentiel.

Après si le vent ne répond pas à ces deux critères, je ne sais pas ce qui se passe...

[crazyfroggy]

J'ai un peu de mal à vous suivre.

1) Pourquoi mets-tu une carte de températures, en + de la vorticité ?

2) j'identifie 2 minimums sur les cartes que tu joins.

Disons M1, au nord des Açores, M2 sur la Scandinavie.

Si je comprends vos explications, le flux semble bien d'W, sur M2 (quoique c'est po clai clair), mais on est en situation où la vorticité est plus importante à l'E qu'à l'W de M1, donc pas de flux d'W en M1 ?

Suis-je à l'w ou pas en disant ça ?

[Cotissois 31]

1) ce n'est pas de ma faute mais la carte de géopotentiel seule n'existait pas. C'est très courant de tracer la température en même temps, ça aide à visualiser l'air froid et l'air chaud en plus.

2) Je crois que tu identifies les mauvaises structures.

Il faut s'intéresser à la composante "haute fréquence" (voir la décomposition spectrale) pour voir les anomalies dynamiques. Les grandes structures sont là juste pour imposer un flux moyen mais ne sont pas des anomalies dynamiques.

En Scandinavie, sur ces cartes, il y a un flux de NO qui tourne au SO sur la Russie.

Dans ce flux de NO, il y a une petite anomalie au sud de la Norvège qui provoque une grosse advection de tourbillon.

Le cas sur l'océan est plus difficile à analyser car le thalweg est à une échelle intermédiaire. Il faudrait voir si toute la structure se déplace, ou si elle stationne. Dans ce dernier cas, l'advection de tourbillon correspond à une anomalie de plus petite échelle qui tourne autour de la structure principale.

Note que l'advection de tourbillon permet justement de savoir où sont les anomalies dynamiques. Qu'une observation simple du géopotentiel ne permet pas de deviner sans décomposer "mentalement" le champ en hautes fréquences (les anomalies) et basses fréquences (les flux moyens et les masses d'air).

[crazyfroggy]

Merci pour ton lien.

Dommmââââge que les liens en interne soient en java : google translator entrave que couic.

J'ai trouvé un profil vertical bordeaux-bologne-bucarest qui renseigne un peu, sur les flux verticaux.

je vais essayer de comprendre ce que tu dis, mais les cartes de ton lien se remettent à jour.

Sont-elles archivées quelque part ? je ne vois pas.

Et ce que tu dis, c'est que la composante dynamique est cruciale, pour l'analyse.

Ce qui, avec mes connaissances, était déjà vrai avec les isobares de surface, et je ne comprends vraiment pas pourquoi la visu de cette dynamique est rendue si pénible, avec cette liste où il faut piocher (quoiqu'on a l'historique des diverses cartes, sur ce site, ce qui est un progrès considérable par rapport à un site concurrent)

[Cotissois 31]

Rapidement, je verrai pour une réponse plus détaillée demain, mais tu dois avoir une vision biaisée de la composante "dynamique". Désolé de reprendre mot à mot mais on part chacun sur des bases assez différentes je pense lol

La dynamique, et à fortiori le dynamisme, des perturbations météorologiques ce sont essentiellement les mouvements verticaux. La pression atmosphérique au sol c'est une conséquence parmi d'autres...

[crazyfroggy]

Rapidement, je verrai pour une réponse plus détaillée demain... mais on part chacun sur des bases assez différentes

Oui, ça me parait clair aussi.

En tout cas, c'est sympa de me répondre.

La dynamique, et à fortiori le dynamisme, des perturbations météorologiques ce sont essentiellement les mouvements verticaux.

Une vision qui parait fort juste, et ne fait que souligner ton point précédant (lol aussi)

C'est pourtant l'info de la pression atmosphérique au sol qui est fournie, sauf pour le spécialiste qui connait les coins à champignons, (lol), et même dans la version "dynamique" de cette pression au sol, il faut quand même connaitre aussi des coins à champignons (celui-ci, par ex.) pour avoir cette info.

[Cotissois 31]

Une vision qui parait fort juste, et ne fait que souligner ton point précédant (lol aussi)

C'est pourtant l'info de la pression atmosphérique au sol qui est fournie, sauf pour le spécialiste qui connait les coins à champignons, (lol), et même dans la version "dynamique" de cette pression au sol, il faut quand même connaitre aussi des coins à champignons (celui-ci, par ex.) pour avoir cette info.

Ne te fixe pas trop sur la pression au sol parce qu'elle ne permettra pas d'anticiper quoi que ce soit. Or l'analyse en météo c'est repérer les acteurs pour anticiper ce qui peut se passer, et déjuger si besoin les modèles.Le géopotentiel à 500 hPa ça donne une première vision de la dynamique atmosphérique, pour savoir globalement ce qu'il faut surveiller. A long terme, comparer le géopotentiel permet de savoir si les modèles sont d'accord ou pas sur la "synoptique" générale. La pression au sol est tellement sensible aux anomalies d'altitude, que des synoptiques proches peuvent donner un champ de pression au sol assez différent (donc des tempêtes qui se creusent différemment sur les différents runs). Les modèles vont souvent hésiter dans le détail, donc sur le champ de pression au sol. A plus de J+3, il ne faut globalement pas faire attention à ces hésitations et juste vérifier que la synoptique générale est bien cernée. C'est à court terme qu'il faut se concentrer sur les détails. A ce moment, il faut oublier le géopotentiel simple, parce que les isohypses lissent trop les anomalies fines. Par contre l'advection du tourbillon révèle très bien ces anomalies.

La pression au sol, même si ce n'est pas le sujet, est un révélateur des mouvements verticaux et des anomalies de surface. La comparaison de la pression au sol en temps réel permet de juger la prévision du modèle. Elle a donc un intérêt à très court terme. Intérêt énorme en cas de situation tempêtueuse où toute erreur de prévision est conséquente.

ps : tu peux me dire qu'il faut connaître le gradient de pression au sol pour prévoir le vent au sol. Mais en météo, on ne raisonne pas comme çà car on cherche seulement à corriger le modèle de façon qualtitative, pas à refaire les calculs numériques.

C'est le travail d'expertise qui est prédominant en météo. Tout est bon pour juger les modèles en temps réel et évaluer à l'avance l'explosivité de certaines situations, et c'est à çà que servent toutes les différentes cartes notamment sur la dynamique d'altitude.

Voilà, j'espère que ça te présente bien le tableau. /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[crazyfroggy]

Merci beaucoup pour vos éléments de réponse.

Je risque donc de m'en tenir à la pression de surfeace, pour l'instant, en laissant provisoirement de côté cette surface à 500 HPA