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Théta'w


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bonjour,

d'après sa définition, le paramètre théta'w est conservatif, c-à-d il ne change pas même si il y a changement d'état au sein d'une masse d'air. On peut dire qu'il caractérise la masse d'air.En fait, je n'ai pas pu encore assimiler la notion de ce paramètre. j'ai pu conclure que ç représente une énergie de la masse d'air. Néanmoins j'ai besoin de quelques explications à propos de ce paramètre en particulier le long d'un front froid. d'après mon expérience en tant que prévisionniste, j'ai constaté qu'au long d'un front froid, le champ de théta'w présente un noyau de maximum allongé. Pourquoi? Merci de votre réponse.

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bonjour,

d'après sa définition, le paramètre théta'w est conservatif, c-à-d il ne change pas même si il y a changement d'état au sein d'une masse d'air. On peut dire qu'il caractérise la masse d'air.En fait, je n'ai pas pu encore assimiler la notion de ce paramètre. j'ai pu conclure que ç représente une énergie de la masse d'air. Néanmoins j'ai besoin de quelques explications à propos de ce paramètre en particulier le long d'un front froid. d'après mon expérience en tant que prévisionniste, j'ai constaté qu'au long d'un front froid, le champ de théta'w présente un noyau de maximum allongé. Pourquoi? Merci de votre réponse.

Me semble que c'est la nouvelle définition du "Front" : zone de fort gradient de théta prime W
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Me semble que c'est la nouvelle définition du "Front" : zone de fort gradient de théta prime W

Effectivement, la "nouvelle" définition du front consiste à utiliser le champs théta prim w plutot que la température (paramètre non conservatif,facilement influencé par l'orographie, le contraste mer terre...). Ceci a démontré une efficacité incomparable de déceler les fronts et même de les "classifier". On retrouve ainsi le front actif, le pseudo front, le front stationnaire... A signaler que c pas le seul param utilisé. Ma
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Oui, c’est simplement l’air chaud et humide qui est advecté par le jet de BC. Par contre, cette dynamique perdurant davantage que l’advection chaude plus générale correspondant au front chaud, cette langue est parfois très nette sur vieux fronts. On voit aussi très bien les bulles qui interagissent dans le cadre d’une activité barocline très dynamique.

Concernant le tri des fronts, je suis assez dubitatif sur leur utilité en prévi, étant donné que, comme tu le dit toi-même, c’est pas le seul facteur à prendre en compte …

PS : Si c'est pas indiscret, tu es prévi où et chez qui ? default_flowers.gif

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Bonjour,

A propos de la théta'W, quelqu'un connaitrait-il la formule qui permet de la calculer?

cordialement

JF

Bonjour à toi … default_flowers.gifC’est un problème intéressant, sur-lequel je m’étais déjà penché, mais j’ai pas trouvé de solution.

J’ai certes trouvé une définition, mais elle ne permet pas le calcul …

Ce que je peux te proposer, c’est une formule qui lie la thêtaE et la thêta’w :

Thêta’w = thêtaE - wL/cp avec L la chaleur latente de vaporisation, Cp la chaleur spécifique de l’air sec et w le rapport de mélange.

Et puis des formules de thêtaE, il y en a tout un panel sur le net, de la plus simple à la plus compliquée. Elles ne se valent pas toutes. Du tout où j’avais réfléchi à ça avec Sylvain et JS pour les cartes en coupe de Météociel on en avait choisie une pas trop lourde en calcul, mais je ne me souvient plus bien la quelle. S’il passe par là il pourra peut-être t’en dire plus.

Sinon, y’a toujours l’option de faire un calcul d’intégration sur PC à partir des formules des gradients. Je me souvient que (probablement dans un moment de cruel solitude !) j’avais ça pour divers calcul de suivit de particule (et notamment, thêtaE, thêta’w, Tlcl, Plcl, …) sur ma calculatrice, et globalement, ça ne marchait pas trop mal si je me souvient bien. Avec un PC et des pas d’intégration plus petit, il doit y avoir moyen un truc potable à ce niveau je pense, et ainsi on doit pouvoir interpoler une formule. Mais c’est peut-être un peut lourd à mettre en place et je suis sûr qu’on doit bien pouvoir trouver ça dans la littérature quand même …

Aller, bon courage ! default_wink.png/emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

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Bonjour à toi … default_ph34r.png/emoticons/ph34r@2x.png 2x" width="20" height="20">

Ce que je peux te proposer, c’est une formule qui lie la thêtaE et la thêta’w :

Thêta’w = thêtaE - wL/cp avec L la chaleur latente de vaporisation, Cp la chaleur spécifique de l’air sec et w le rapport de mélange.

Et puis des formules de thêtaE, il y en a tout un panel sur le net, de la plus simple à la plus compliquée. Elles ne se valent pas toutes. Du tout où j’avais réfléchi à ça avec Sylvain et JS pour les cartes en coupe de Météociel on en avait choisie une pas trop lourde en calcul, mais je ne me souvient plus bien la quelle. S’il passe par là il pourra peut-être t’en dire plus.

Aller, bon courage ! default_wink.png/emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

Pour les coupes GFS on avait donc pris ça :

float c_thetae2(float t, float p, float RH)

{

// rh en %

float tc = t - 273.15f;

float es, qv, thetae;

float pwat, pice;

es = 6.11f * powf( 10.0f, (7.5f * tc) / (237.7f + tc));

qv=0.622f * (es/(p) )*RH;

thetae = (t + qv * 2490.039f) * powf( 1000.0f / p , 0.286f);

return thetae;

}

et ça marchait pas trop mal...

Et donc tu dis que pour trouver la Theta' faudrait juste :

Thêta’w = thêtaE - wL/cp avec L la chaleur latente de vaporisation, Cp la chaleur spécifique de l’air sec et w le rapport de mélange.

Mais je suppose que trouver w L et cp en fonction de la temp, la pression et l'humidité relative c'est pas de la tarte

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Effectivement, la "nouvelle" définition du front consiste à utiliser le champs théta prim w plutot que la température (paramètre non conservatif,facilement influencé par l'orographie, le contraste mer terre...). Ceci a démontré une efficacité incomparable de déceler les fronts et même de les "classifier". On retrouve ainsi le front actif, le pseudo front, le front stationnaire... A signaler que c pas le seul param utilisé. Ma

Bonjour!

Effectivement d'après la nouvelle théorie, on utilise les champs de theta'w pour tracer les fronts. Mais cela ne se fait pas n'importe comment bien sûr.

Pour commencer la définition de la theta'w est la suivante: c'est la température qu'aurait une particule d'air humide amenée à saturation par détente adiabatique, puis maintenue saturée et ramenée adiabatiquement au niveau de pression 1000 hPa.

Ce n'est pas une valeur mesurable, c'est plus une valeur fictive.

On l'utilise effectivement car elle quasi-conservative

: en se plaçant à une échelle de temps erlativement courte, les processus atmosphériques sont pratiquement adiabatiques (pas d'échange de chaleur) et la theta'w peut être considérée comme constante, quelles que soient les transformations subies, que la condensation intervienne ou non.

La theta'w est donc très représentative des masses d'air en terme de température et d'humidité.

L'utilisation des theta'w pour appréhender les fronts se fait à un seul niveau: à 850 hPa.

C'est à ce niveau qu'on utilise les theta'w pour tracer les fronts.

Sur les modèles, dés que l'on observe un gradient de theta'w, on peut tracer une zone frontale.

Mais la theta'w n'est pas un marqueur d'activité du front

, il peut y avoir une zone de gradient de theta'w à 850 hPa sans pour autant avoir un front actif.

Il convient alors de regarder les champs de tourbillon absolu à 850 hPa, les champs de vitesses verticales à 600 hPa.

Avec des noyaux de TA et de VV importants, et un fort gradient de theta'w, le front sera actif: on parle alors d'anafront

(froid ou chaud).

Avec des noyaux de TA et de VV faibles voir inexistants et un gradient de theta'w un peu mou, le front sera peu actif: on parle alors de pseudo-front

(froid ou chaud).

Il existe aussi comme l'a indiqué Arobasko, le front quasi stationnaire, généralement peu actif, qui correspond à une zone de gradient de theta'w quasi stationnaire.

Pour tracer la trace au sol d'un front à l'aide de ces champs:

- tracer le front du côté chaud du gradient de theta'w le plus fort.

- tracer le front dans l'axe de TA à 850 hPa et dans l'axe de VV.

Il est à noter également qu'une zone où le gradient de theta'w à 850 hPa se reserre progressivement, est plutôt synonyme de frontogénèse. De même si les noyaux de TA et de VV augmentent, le front est plutôt en phase de frontogénèse avec activité plus importante.

Dans le cas contraire, avec des gradients de theta'w qui se relâchent, et des noyaux de VV et de TA de moins en moins importants, on est plutôt en phase de frontolyse.

Il convient donc de regarder l'évolution de tous ces champs pour bien appréhender l'activité des fronts.

J'essaierai d'apporter des illustrations dans un prochain post. N'hésitez pas à poser des questions.

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Pour les coupes GFS on avait donc pris ça :

float c_thetae2(float t, float p, float RH)

{

// rh en %

float tc = t - 273.15f;

float es, qv, thetae;

float pwat, pice;

es = 6.11f * powf( 10.0f, (7.5f * tc) / (237.7f + tc));

qv=0.622f * (es/(p) )*RH;

thetae = (t + qv * 2490.039f) * powf( 1000.0f / p , 0.286f);

return thetae;

}

Si vous le traduisez en bon français mathématique, cela serait mieux default_ohmy.png/emoticons/ohmy@2x.png 2x" width="20" height="20">

car moi le powf(10.0f ... cela le me parle pas trop. Je suis météo et pas programmeur du tout

float tc = t - 273.15f je traduis : T (°C) = T(K) - 273,15

float es, qv, thetae; ? je comprends que ce sont des déclarations de variable mais après...

float pwat, pice; ?

es = 6.11f * powf( 10.0f, (7.5f * tc) / (237.7f + tc)) : je comprends pas le powf...

Merci

JF

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powf ( x , y ) = x à la puissance y

et pwat, pice servent à rien en fait default_biggrin.png/emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> Et les déclarations de variables ne servent à rien dans la formule oui default_wink.png/emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

donc T en kelvin P en hPa , et RH en %.

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Et donc tu dis que pour trouver la Theta' faudrait juste :

Thêta’w = thêtaE - wL/cp avec L la chaleur latente de vaporisation, Cp la chaleur spécifique de l’air sec et w le rapport de mélange.

Mais je suppose que trouver w L et cp en fonction de la temp, la pression et l'humidité relative c'est pas de la tarte

Oui, c’est ça. Je ne sais pas comment ils font sur Météo-sud-est, mais je ne serai pas étonné du tout que ce soit comme ça … Ils avaient tenté au début des cartes avec juste la thêta’w, mais elle avait des erreurs. Du coup, ils ont changé et « bing » la thêtaE est arrivé en même temps …Cp est la chaleur spécifique de l’air sec à pression constante. C’est donc entièrement une constante. Elle vaut 1004.5 J/(kg*K)

w est le rapport de mélange, mais je crois qu’il est donnée dans les fichiers Gribs, à moins que je me trompe.

Enfin, L est la chaleur latente de vaporisation de l’eau. Elle varie, mais faiblement, avec la température (je crois de mois de 7 ou 8 % entre -50°C et 50°C … mais il existe une formule empirique si on veut coler au mieux (je t’en donne une, mais il y en a peut-être d’autrees de plus précise ailleurs …) :

L = 2.5*10^6 - 2.38*10^3*T avec T la température.

Donc si jamais ça t’intéresse …

default_w00t.gif

L'utilisation des theta'w pour appréhender les fronts se fait à un seul niveau: à 850 hPa.

Bienvenue mathemi29 : belle intervention … on en redemande ! default_online2long.gifSimplement, je ne suis pas tout à fait d’accord avec cette assertion. default_happy.png/emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20">

Si c’est vrai que pour de la prévision rapide pour tout les jours, c’est souvent largement suffisants, il en va tout autrement si l’on souhaite étudier plus finement la situation ou la comprendre.

En effet, prendre uniquement le niveau à 850 hPa ne permet d’avoir la structure en 3D du front. Ainsi, sur les coupes, on peut très bien voire l’évolution et le passage d’un anafront vers un catafront avec son dédoublement. Les conséquences ne sont pas toujours très bien visibles sur le modèle, mais on le sent très bien sur les coupes de thêtaE. C’est pourtant primordial si l’on souhaite par exemple avoir un bon timing de la situation avec le rythme des précipitations, le suivi de la nébulosité et le vent. Du coup, on peu parfois anticiper un retard sur la trace du pseudo-front au sol par rapport aux précipitations et la dynamique frontale qui est emmenée nettement vers l’avant sous l’influence de la rapide avancée des forçages associés à l’anomalie de tropo. Le début de cette mise en place n’est parfois visible que sur les coupes de thetaE ou, éventuellement, de TA. Pour la suite, c’est parfois suffisamment franc pour s’en sortir autrement, même si ça reste probablement le plus simple.

La thetaE dans les très basses couches, permet aussi de mieux anticiper sur les petites zones plus actives (anomalies chaude de BC, parfois plus représentative qu’à 850 hPa -je pense notamment à certains cas en Méditerranée ou divers autres situations orageuses-) à ce niveau ou anticiper sur la formation de nuages bas ou que sais-je encore.

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  • 4 years later...

Bonjour!

Effectivement d'après la nouvelle théorie, on utilise les champs de theta'w pour tracer les fronts. Mais cela ne se fait pas n'importe comment bien sûr.

Pour commencer la définition de la theta'w est la suivante: c'est la température qu'aurait une particule d'air humide amenée à saturation par détente adiabatique, puis maintenue saturée

et ramenée adiabatiquement au niveau de pression 1000 hPa.

Ce n'est pas une valeur mesurable, c'est plus une valeur fictive.

D' après ce que j' ai compris , la théta'w mesurerait alors la quantité de chaleur sensible présente dans une parcelle d' air .
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  • 6 months later...

Salut !

Merci à tous pour ces explications fort intéressantes !

Sinon, y'a toujours l'option de faire un calcul d'intégration sur PC à partir des formules des gradients. Je me souvient que (probablement dans un moment de cruel solitude !) j'avais ça pour divers calcul de suivit de particule (et notamment, thêtaE, thêta'w, Tlcl, Plcl, …) sur ma calculatrice, et globalement, ça ne marchait pas trop mal si je me souvient bien.

Tu as encore ces programmes (désolé de me réveiller 5 ans après) ? Et c'est sur quel modèle de calculatrice, car ça m'intéresserait bien de les avoir ?

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

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