Question modèle

[Cyril Hannier]

Bonjour,

j'ai plusieurs questions à propos des modèles

Qu'est ce que c'est :

→ Thêta E ou température potentielle équivalente

→ Vitesses verticales

→ Tourbillon Absolu à 500hPa et 850hPa

→ Altitude géopotentielle de la 1.5PVU et 2PVU

→ CIN (rapport avec le LI et le CAPE ?)

→ SRH 0-3km Hélicité et cissailement ?

Si vous pouviez me répondre, pour un maximum d'entre eux, ce serait super sympa.

[gaet34]

→ Thêta E ou température potentielle équivalente

Caractérise la masse d'air à un niveau donné (humidité et température). Construit concrètement en prenant le point de la courbe bleue de l'émagramme à ce niveau et en lui faisant subir un "foehn parfait" jusqu'au niveau 1000 hPa, c'est à dire en suivant la pseudo-adiabatique humide jusqu'à un rapport de mélange bas (pseudo-adiabatique humide et adiabatique sèche parallèles), puis en faisant redescendre la particule le long de l'adiabatique sèche jusqu'au niveau 1000 hPa. Les champs horizontaux de ThetaE sont souvent choisis à 850 hPa car à ce niveau on s'affranchit des effets dans la couche limite près du sol (généralement entre 0 et 1500 mètres d'altitude). C'est un paramètre indispensable pour l'étude des fronts et l'analyse de situations orageuses, car il retranscrit les mouvements horizontaux de masse d'air, et notamment son humidité. Un gradient positif de ThetaE est la signature d'un front chaud de basses couches ; des valeurs relativement faibles indiquent souvent des mouvements de subsidence (traîne, foehn..) et en été, les orages prennent souvent naissance le long des plages chaudes de ThetaE.

→ Vitesses verticales

Comme son nom l'indique, il s'agit de la vitesse verticale des particules selon le modèle, qui existent pour respecter des lois de conservation fondamentales (continuité, masse). Elles permettent de visualiser les zones d'ascendances ou subsidences à grande échelle, et donc d'apprécier l'activité des fronts, certains phénomènes ondulatoires en basse couche. Elle est homogène à une vitesse donc en m/s, mais comme son ordre de grandeur est très faible, on l'exprime plutôt en hPa/h (qui est aussi une vitesse verticale).

→ Tourbillon Absolu à 500hPa et 850hPa

Le tourbillon absolu TA, c'est la somme du tourbillon planétaire (par effet de la force de Coriolis) et du tourbillon relatif, qui traduit un cisaillement local. En fait, on applique un opérateur mathématique au champ de vitesse, qui est le rotationnel, et on s'intéresse à la composante verticale. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'il est positif lorsque la courbure des isohypses (isolignes de géopotentiel) est dépressionnaire (ou cyclonique) et inversement.

→ Altitude géopotentielle de la 1.5PVU et 2PVU

Le tourbillon potentiel d'Ertel, exprimé en PVU (potential vorticity unit), c'est encore plus compliqué que le TA, ce qui est important c'est qu'il s'agit d'un invariant particulaire pour une atmosphère adiabatique (sans échange de chaleur). Il est construit en multipliant la composante verticale du TA par la stabilité statique (le gradient vertical de température potentielle theta). Le PV augmente fortement au niveau de la tropopause car à ce niveau là, la stabilité statique augmente beaucoup plus fortement que les variations de TA. L'altitude géopotentielle de la 1.5 (ou 2.0) PVU permet donc de connaître l'altitude de la tropopause "dynamique". Une zone de "basse" tropopause dynamique est à relier avec une zone de divergence au niveau de la tropopause et agit donc comme "forçage" sur le reste de la troposphère par simple application de l'équation de continuité.

→ CIN (rapport avec le LI et le CAPE ?)

La CIN, c'est la barrière d'énergie à franchir pour briser l'inhibition de la convection. Par exemple, lorsque le profil vertical de température est stable dans les très basses couches et instable à partir d'un certain niveau, la particule issue du sol ne va pas s'élever car il y aura une quantité d'energie (un travail) à fournir pour se retrouver plus chaude (et donc plus légère) que l'environnement. La CIN, c'est l'aire sur l'émagramme entre la courbe d'état, le niveau de condensation de la particule LCL et le niveau de convection libre LFC (température potentielle de la particule > à celle de l'environnement).

Comment déterminer le LCL ? tu prends ta particule au niveau du sol et tu la fais monter adiabatiquement ; ce faisant, son rapport de mélange baisse et elle se condense lorsqu'il devient égal au rapport de mélange "réel" (celui lu au niveau du point de rosée).

LFC? à partir du LCL, tu fais subir une transformation adiabatique humide à ta particule, le LFC, c'est lorsqu'elle croise la courbe d'état.

→ SRH 0-3km Hélicité et cissailement ?

Le SRH pour Storm Relative Helicity, c'est la mesure du cisaillement vertical de vent, ici entre 0 et 3 km. Concrètement, tu prends un hodographe de vent qui relie les vecteurs de vent en fonction de l'altitude, et tu calcules l'aire de la surface formée par ces vecteurs. Elle est d'autant plus importante (et positive) que le vent se renforce et tourne avec l'altitude. Elle est mesurée en m²/s² et concrètement, si tu as des hélicités > 100 m²/s², ton cisaillement de vent en basses couches est suffisant pour que la convection s'organise en multi- voire super-cellulaires.

En bref, tous ces paramètres sont assez compliqués à piger, d'après toutes tes questions tu cherches à comprendre ou reproduire des prévisions d'orages, et pour ça il est essentiel que l'émagramme n'ait plus de secrets pour toi

[Cyril Hannier]

Je n'ai absolument pas compris !

[coco17170]

Avant de s'aventurer dans tous c'est modèles, apprend a connaitre jusqu'au bout des doigts les principaux (GFS, WRF NMM,les diagrammes GEFS...).

Après tu pourras te lancer la dedans /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

(ceci est un conseille)

[gaet34]

il est essentiel que l'émagramme n'ait plus de secrets pour toi

C'est le conseil que je te donne. Les profils verticaux (observés ou prévus) sont un outil indispensable pour faire de bonnes prévisions météo.

http://www.infoclimat.fr/cartes-radiosondages-analyses-neige-au-sol.html#radiosondages

En fait j'avais pas vu ton profil, et c'est vrai qu'à 14 ans, normal que la thermodynamique de l'atmosphère soit un peu obscure ^^

[adri34]

Un peu oui, on en est à peine à f(x)=2x+1 ou Ec=1/2mv² en 3ème ^^ on ne fait même pas de physique pour moi ^^

Moi j'en fais un peu, je commence à savoir ce que c'est ! J'en ai pour longtemps !

Belle explication, un peu complexe il y a un jargon scientifique poussé !

Enfin pour faire une prévision pas besoin de tout cela, on peut s'approcher correctement sans passer par une tonne de modèles. après quand on veut affiner oui il faut. Mais alors là faut être un bon spécialiste ! Mais ça s'apprend comme tout.