Theta-e à 700hPa, humidité à 925/850/700hPa, omega

[passionné d'orage]

Salut !!!

Lors des analyses d'été, lorsqu'un potentiel orageux existe, on voit souvent ressortir la carte de la thêta-e à 850hPa. Mais sur le site de "weathercast", les modèles GFS et CEP proposent aussi la thêta-e à 700hPa ( vers 3000m). Est t'elle également intéressante à prendre à compte lors d'une prévis d'orages ? Si oui pourquoi ?

Sur ce site, on voit également les champs d'humidité à 925hPa,850hPa et 700hPa. On t'ils une importance dans le cadre d'une prévis orageuse ? D'après moi, cela permet de voir l'humidité disponible dans les basses couches, mais admettons on n'a:

Humidité à 2m < 50%, humidité à 925hPa < 50%, humidité à 850hPa supérieure à 80% de même qu'à 700hPa. Imaginons dans mon exemple que l'on a des forçages, forte CAPE et absence de CIN.

La convection va t'elle pouvoir s'enclencher malgré la faible humidité entre 2m du sol et 925hPa étant donné que la particule d'air part du sol ?

Ces modèles proposent les paramètres Omega à 500hPa et 700hPa exprimés en hPa/h. Est ce que c'est la même chose que ce que propose GFS ou WRF à savoir les vents verticaux à 700hPa ?

Merci d'avance

[Bob_Picard]

Tous ces paramètres sont intéressants à prendre en compte !

Si tu as, pour un lieu donnée, une Thêta-E à 850hPa bien plus élevée que la Thêta-E à 700hPa, alors tu as un air à 700hPa beaucoup plus froid ou beaucoup plus sec qu'à 850hPa. Cela se comprend bien par la définition même de la Thêta-E.

Dans ce cas, en plus d'être en présence d'une forte instabilité entre ces deux couches favorisant les ascendances, de violentes rafales descendantes pourront se produire.

Quant à l'humidité au sol, elle permet d'estimer la base des nuages dans le cas où la convection part du sol. Une forte humidité au sol favorisera naturellement le déclenchement de la convection. Mais dans ton cas, si les conditions sont super-adiabatiques (i.e gradient vertical supérieur à g/Cp=9,75°C/km entre le sol et la base du nuage, élevée dans ce cas) et que des forçages orographiques ou dynamiques sont présents, la convection peut également s'enclencher.

Une forte humidité à tous les étages favorisera certes le développement des nuages, mais comme évoqué précédemment, des intrusions sèches dans les couches moyennes, 700hPa par exemple, peuvent augmenter la violence des phénomènes liés à la convection.

En ce qui concerne omega, c'est bel et bien la vitesse verticale.

Bonne soirée /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Bob_Picard]

Wetter3 propose des cartes représentant le KO-Index dans ses sorties GFS. De mémoire, KO=0,5*(ThêtaE500hPa+ThêtaE700hPa-ThêtaE8500hPa-ThêtaE1000hPa).

Il mesure donc le gradient de Thêta-E entre les basses couches et les couches moyennes, caractérisant ainsi l'instabilité de la basse troposphère et la possibilité d'occurrence de phénomènes venteux verticaux violents.

[passionné d'orage]

Tous ces paramètres sont intéressants à prendre en compte !

Si tu as, pour un lieu donnée, une Thêta-E à 850hPa bien plus élevée que la Thêta-E à 700hPa, alors tu as un air à 700hPa beaucoup plus froid ou beaucoup plus sec qu'à 850hPa. Cela se comprend bien par la définition même de la Thêta-E.

Dans ce cas, en plus d'être en présence d'une forte instabilité entre ces deux couches favorisant les ascendances, de violentes rafales descendantes pourront se produire.

Quant à l'humidité au sol, elle permet d'estimer la base des nuages dans le cas où la convection part du sol. Une forte humidité au sol favorisera naturellement le déclenchement de la convection. Mais dans ton cas, si les conditions sont super-adiabatiques (i.e gradient vertical supérieur à g/Cp=9,75°C/km entre le sol et la base du nuage, élevée dans ce cas) et que des forçages orographiques ou dynamiques sont présents, la convection peut également s'enclencher.

Une forte humidité à tous les étages favorisera certes le développement des nuages, mais comme évoqué précédemment, des intrusions sèches dans les couches moyennes, 700hPa par exemple, peuvent augmenter la violence des phénomènes liés à la convection.

En ce qui concerne omega, c'est bel et bien la vitesse verticale.

Bonne soirée

Merci pour ces réponses .

A combien de degrés de différence de theta-E entre 850hPa et 700hPa, le risque de violentes rafales convectives devient significatif ?

Le theta-E à 700hPa, n'a t'elle pas une importance dans le développement des orages qui partent à l'étage moyen?

Donc on peut avoir de l'humidité dans les basses couches entre 0 et 800m et de l'air sec entre 800 et 1500m, cela ne pourra pas nuire au développement des orages cette couche sèche ? De même si on n'a de l'air sec entre 0 et 800m et de l'air humide entre 800m et 1500m, la convection pourra t'elle s'enclencher ? ( si on n'a des forçages, absence de CIN et instabilité bien sur).

Merci

[Bob_Picard]

En ce qui concerne les rafales convectives, il existe un tas de formules et de documents sur le web. Pour ne citer qu'eux, voici :

http://www.nwas.org/ej/2004-EJ3/

http://www.srh.noaa.gov/images/mlb/pdfs/SR_TechMemo163.pdf

http://www.nwas.org/ej/2002-EJ1/

http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0434%281994%29009%3C0532%3AWNIFFM%3E2.0.CO%3B2

Dès lors que tu as une différence de 20°C de Thêta-E entre deux couches, la plus chaude en bas et la plus froide en haut, ça peut être bien sévère.

Si la convection se déclenche à l'étage moyen, il est alors intéressant de visualiser le gradient de Thêta-E entre 700hPa et 500hPa, mais la convection qui démarre à l'étage moyen est assez rare, et ne donne souvent que des altocumulonimbus ou des altocumulus castellanus.

De l'air sec, que ce soit entre 0 et 800m ou entre 800m et 1500m n'est jamais très bon pour les orages, mais si l'instabilité est bien là, et que la couche d'où démarre la convection contient tout de même beaucoup de vapeur d'eau, c'est possible ! Il faudrait étudier des cas concrets avec des configurations de ce type pour mieux estimer la probabilité d'occurrence.

[passionné d'orage]

En ce qui concerne les rafales convectives, il existe un tas de formules et de documents sur le web. Pour ne citer qu'eux, voici :

http://www.nwas.org/ej/2004-EJ3/

http://www.srh.noaa.gov/images/mlb/pdfs/SR_TechMemo163.pdf

http://www.nwas.org/ej/2002-EJ1/

http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0434%281994%29009%3C0532%3AWNIFFM%3E2.0.CO%3B2

Dès lors que tu as une différence de 20°C de Thêta-E entre deux couches, la plus chaude en bas et la plus froide en haut, ça peut être bien sévère.

Si la convection se déclenche à l'étage moyen, il est alors intéressant de visualiser le gradient de Thêta-E entre 700hPa et 500hPa, mais la convection qui démarre à l'étage moyen est assez rare, et ne donne souvent que des altocumulonimbus ou des altocumulus castellanus.

De l'air sec, que ce soit entre 0 et 800m ou entre 800m et 1500m n'est jamais très bon pour les orages, mais si l'instabilité est bien là, et que la couche d'où démarre la convection contient tout de même beaucoup de vapeur d'eau, c'est possible ! Il faudrait étudier des cas concrets avec des configurations de ce type pour mieux estimer la probabilité d'occurrence.

Ok, merci pour ces liens .

Pourquoi es t'il intéressant visualiser de gradient de theta-E entre 700hPa et 500hPa ?

Sinon, concernant les couches d'air sec et humide, étant donné que la particule part du sol, imaginons avec une température de 30 c° et une humidité de 80% et que le niveau de condensation se situe à 1000m, cela veut dire qu'à 1000m, elle atteindra 100%, donc la couche d'air sec entre 800 et 1500m n'aura pas d'influence .

[Bob_Picard]

Il est intéressant de le visualiser pour une convection démarrant à 700hPa pour les mêmes raisons que celles précédemment citées à niveaux plus bas /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

30°C et 80% d'humidité, ça donne un point de rosée à 26,1°C (énorme, au passage), donc une différence entre ces deux valeurs de 3,9°C, soit une hauteur de base de nuage d'environ H=130*(T-Td)=500m.

Même si la base se situait théoriquement à 1000m, il y aurait tout de même un léger brassage avec l'air extérieur, empêchant la saturation à 1000m, mais c'est à vérifier sur des cas concrets ! /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[passionné d'orage]

Il est intéressant de le visualiser pour une convection démarrant à 700hPa pour les mêmes raisons que celles précédemment citées à niveaux plus bas

30°C et 80% d'humidité, ça donne un point de rosée à 26,1°C (énorme, au passage), donc une différence entre ces deux valeurs de 3,9°C, soit une hauteur de base de nuage d'environ H=130*(T-Td)=500m.

Même si la base se situait théoriquement à 1000m, il y aurait tout de même un léger brassage avec l'air extérieur, empêchant la saturation à 1000m, mais c'est à vérifier sur des cas concrets !

C'est à dire un brasage ?

[Bob_Picard]

Le brassage, c'est dû au vent, et même sans vent, deux fluides finissent pas se mélanger un peu. Par ailleurs, la convection ne démarre pas uniquement d'une altitude précise donnée, c'est sur une certaine épaisseur.

Pour caractériser véritablement l'instabilité, il est souvent utile d'observer la MLCAPE (Mean Layer CAPE), i.e la CAPE calculée en soulevant des particules moyennes dans les 50 premiers hPa ou les 100 premiers hPa (500 premiers mètres ou premier kilomètre, environ).

En été, lors d'épisodes caniculaires, on a souvent une CAPE énorme (plus de 3000J/kg), les sols étant surchauffés et relativement humides, mais aucun orage ne s'est développé, puisque toute la troposphère est sèche, y compris à 800m comme tu dis, par exemple. La MLCAPE s'en retrouve alors très fortement affaiblie.