qu'est-ce qu'une advection

[sylvainmeteo]

des fois j'entend ce mot mais je ne sais pas a quoi ça correspond!

quelqu'un peut me dire ce que c'est?

Merci! /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Quentin75]

Une advection est le déplacement d'une masse d'air dans le sens horizontal, ou proche de l'horizontal.

(cette définition vient du lexique de IC )

[Seziou / Zarge ©]

Donc en gros, une advection d'air froid en altitude lors d'une canicule en surface peu être un facteur d'instabilité.

Je pense qu'on aurait du préciser dans le lexique que ça peu concerner une partie seulement de l'atmosphère.

Enfin peu être que je me trompe !

Bonne journée

[Météofun]

C’est un point intéressant puisqu’il est peut-être souvent source d’incompréhension dans certains messages et mérite qu’on s’y attarde un peu.

L’advection d’une particulaire d’air est effectivement simplement son déplacement sous l’influence des vents. On l’entend souvent sous une forme horizontale pour faire la différence avec la convection. Donc effectivement, on peut avoir plusieurs advections de particule d’air différentes en fonction de la configuration des flux sur la verticale.

En revanche, d’un point de vu explicatif (et prévisionnel) pour la dynamique atmosphérique, c’est pas cette définition (appliquée à la particule) d’advection qui est importante. En général on considère l’advection d’un paramètre (exemple : advection de température, d’humidité, …, là ça va encore ; mais aussi de tourbillon, là c’est plus compliqué puisque le vent responsable de l’advection est aussi la source du tourbillon …).

Prenons le cas simple, l’advection de température. On défini, d’une part, un gradient de température, c’est-à-dire la direction de variation de la température au point étudié, et d’autre part, la direction du vent à ce même points. Si les deux sont perpendiculaires, l’advection thermique est nulle, et si les deux font un autre angle l’advection n’est pas nulle (on a alors une advection chaude ou froide en fonction de la situation). Elle est d’autant plus forte que l’angle est faible et/ou que le flux est fort. Un angle fermé et un flux rapide donneront une très forte advection. Et puis un angle ouvert, mais un flux violent ou un angle fermé mais un flux lent peuvent donner la même advection. Toutes les configurations sont possibles.

Dans la pratique, pour la température ou l’humidité, on arrive observe bien le déplacement de la zone en question et on peut la suivre. Ca marche encore mieux pour les paramètre plus conservatifs qui évoluent peu au cours du temps comme la thêta ou la thêtaE.

Là où sa se complique, c’est pour un terme d’advection très utilisé en météorologie, l’advection de tourbillon. Le principe (explication de la relation entre le gradient et le flux) est exactement le même, sauf qu’il n’est absolument pas conservatif puisque le flux qui est responsable de l’advection est aussi responsable du tourbillon. Donc les modifications du flux entraînent une modification du tourbillon. On ne peut alors pas du tout suivre le déplacement de la zone en question, mais l’advection existe bel et bien. Par exemple, dans le cas d’un thalweg fixe (axe de fort tourbillon), on a une perpétuelle advection positive de tourbillon à l’avant et une perpétuelle advection négative de tourbillon à l’arrière sans que ça valeur ne change d’un pouce au-dessus de nos tête. Pour comprendre, c’est un peu comme si on est sous le vent d’une montagne avec du foehn : on a de l’air humide qui arrive en permanence (advection d’air humide), mais sous le vent l’air est toujours aussi sec puisqu’il pleut sur le relief. Autrement dit on a une advection perpétuelle d’air humide alors que l’air au-dessus de notre tête reste toujours aussi sec ! C’est le cas (non suivit du déplacement d’une zone de valeurs du paramètre étudié) lorsque le paramètre ne peut pas être considéré comme conservatif.

Je ne sais pas si c’est très clair. A l’occasion j’essaierai de faire un petit schéma pour aider à la compréhension (j'ai pas trop le temps aujourd'hui), mais ça me paraissait important de faire la différence.

@+

[Seziou / Zarge ©]

Arrête Météfun, on va finir par devenir intelligent !

Merci bcp pour ce paragraphe détaillé

[hailstone]

On défini, d’une part, un gradient de température, c’est-à-dire la direction de variation de la température au point étudié, et d’autre part, la direction du vent à ce même points. Si les deux sont parallèles, l’advection thermique est nulle, et si les deux font un angle l’advection n’est pas nulle (on a alors une advection chaude ou froide en fonction de la situation). Elle est d’autant plus forte que l’angle est important et/ou que le flux est fort.

salut

pour ceux qui ont fait un peu d'études scientifiques ( /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20"> ), l'advection d'un paramètre, quel qu'il soit, est l'opposé (au sens du signe mathématique "-") du produit scalaire du vecteur vent par le vecteur gradient du paramètre considéré.

Un produit scalaire est nul quand les deux vecteurs sont perpendiculaires (ou aussi si l'un d'eux est nul).

Il est au contraire maximal quand l'angle entre les deux vecteurs est minimal (angle nul, donc parallélisme) et que le vent et/ou la variation du paramètre dans l'espace est importante.

pour l'exemple de la température T dans un repère à coordonnées x,y,z et où la vitesse se décompose en ses trois composantes u,v,w, on a :

advection de T = - u.dT/dx - v.dT/dy - w.dT/dz (le point représente une multiplication)

ou encore, souvent utilisée :

advection horizontale de T = - u.dT/dx - v.dT/dy

C'est donc lorsque les deux vecteurs sont parallèles que l'advection (positive ou négative) est la plus forte en valeur absolue (un petit schéma serait très utile comme l'a dit Météofun!).

Imaginons un vent qui souffle perpendiculairement au sens de variation de la température, c'est-à-dire qu'il souffle parallèlement aux isothermes : il ne change en aucun cas l'état thermique initial de l'air au point considéré.

Un vent qui soufflerait parallèlement à cette direction de variation aurait au contraire pour effet de modifier l'état thermique de la particule d'air, en transportant ("advectant") de l'air chaud vers l'air froid ou vice versa.

Je pense que c'est ce que Météofun a expliqué plus haut, mais en inversant parallèle et perpendiculaire.

exemple : imaginons un vent d'ouest en un point donné, avec de l'air de plus en plus froid en allant vers le nord-ouest et de plus en plus chaud en allant vers le sud-est (cas du passage d'un front froid par exemple). Le vent et le gradient thermique forment donc un angle de 45°, le vecteur gradient étant dirigé vers les valeurs chaudes (vers le sud-est). Le vent aussi bien que le vecteur gradient pointent plutôt dans la direction générale est à sud-est : cela conduit à un produit scalaire positif. Donc l'advection de température est négative (effectivement le vent d'ouest transporte de l'air froid vers l'est, le champ de vent ayant ici pour effet de faire baisser la température au point fixe considéré).

Si le vent avait été de sud-ouest ou de nord-est, l'advection aurait été nulle.

bref... un schéma, please! /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

EDIT : puisque lmk risque de passer par là... un fort mistral qui souffle après le passage d'une perturbation est un bon exemple de forte advection négative de température (fort vent quasiment perpendiculaire aux isothermes correspondant à l'arrivée de l'air froid à l'arrière de la perturbation).

[Atmosphère]

salut

pour ceux qui ont fait un peu d'études scientifiques ( /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20"> ), l'advection d'un paramètre, quel qu'il soit, est l'opposé (au sens du signe mathématique "-") du produit scalaire du vecteur vent par le vecteur gradient du paramètre considéré.

Un produit scalaire est nul quand les deux vecteurs sont perpendiculaires (ou aussi si l'un d'eux est nul).

Il est au contraire maximal quand l'angle entre les deux vecteurs est minimal (angle nul, donc parallélisme) et que le vent et/ou la variation du paramètre dans l'espace est importante.

pour l'exemple de la température T dans un repère à coordonnées x,y,z et où la vitesse se décompose en ses trois composantes u,v,w, on a :

advection de T = - u.dT/dx - v.dT/dy - w.dT/dz (le point représente une multiplication)

ou encore, souvent utilisée :

advection horizontale de T = - u.dT/dx - v.dT/dy

C'est donc lorsque les deux vecteurs sont parallèles que l'advection (positive ou négative) est la plus forte en valeur absolue (un petit schéma serait très utile comme l'a dit Météofun!).

Imaginons un vent qui souffle perpendiculairement au sens de variation de la température, c'est-à-dire qu'il souffle parallèlement aux isothermes : il ne change en aucun cas l'état thermique initial de l'air au point considéré.

Un vent qui soufflerait parallèlement à cette direction de variation aurait au contraire pour effet de modifier l'état thermique de la particule d'air, en transportant ("advectant") de l'air chaud vers l'air froid ou vice versa.

Je pense que c'est ce que Météofun a expliqué plus haut, mais en inversant parallèle et perpendiculaire.

exemple : imaginons un vent d'ouest en un point donné, avec de l'air de plus en plus froid en allant vers le nord-ouest et plus en plus chaud en allant vers le sud-est (cas du passage d'un front froid par exemple). Le vent et le gradient thermique forment donc un angle de 45°, le vecteur gradient étant dirigé vers les valeurs chaudes (vers le sud-est). Le vent aussi bien que le vecteur gradient pointent plutôt dans la direction générale est à sud-est : cela conduit à un produit scalaire positif. Donc l'advection de température est négative (effectivement le vent d'ouest transporte de l'air froid vers l'est, le champ de vent ayant ici pour effet de faire baisser la température au point fixe considéré).

Si le vent avait été de sud-ouest ou de nord-est, l'advection aurait été nulle.

bref... un schéma, please! /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

EDIT : puisque lmk risque de passer par là... un fort mistral qui souffle après le passage d'une perturbation est un bon exemple de forte advection négative de température (fort vent quasiment perpendiculaire aux isothermes correspondant à l'arrivée de l'air froid à l'arrière de la perturbation).

Rien pompris moi....

[Invité]

intéressant cette histoire d'advection.

voyons si j'ai bien compris en réalisant les schémas demandés:

c'est correct?

[Invité Guest]

Chacun y va de ses petits schémas ! Amis du coloriage bonsoir !

Je propose les miens, que j'ai esquissé pendant que météor postait les siens :

Lignes rouges et bleues = isothermes

Flèches noires = flux

Advection négative :

Advection nulle :

Advection positive :

[hailstone]

c'est correct?

merci pour les schémas meteor et Yann76.

oui c'est tout à fait ça.

dans le premier cas, les flèches pointent en gros dans le même sens avec un angle strictement inférieur à 90° : l'advection est négative (je rappelle que la flèche du gradient est toujours dirigée vers les valeurs élevées, donc ici vers les températures élevées).

si les flèches pointaient dans des sens opposés, avec un angle strictement supérieur à 90°, l'advection aurait été positive (par exemple avec un vent de sud).

c'est le même principe avec les advections d'humidité, de tourbillon absolu, etc...

[Invité]

c'est le même principe avec les advections d'humidité, de tourbillon absolu, etc...

par contre comment représenter une advection de tourbillon absolu?

[Invité Guest]

par contre comment représenter une advection de tourbillon absolu?

À priori, en tenant compte cette fois (au lieu du gradient thermique) du différentiel d'altitude de la tropopause...(?)

Exemple :

Cas 1 : pas d'advection de tourbillon absolu

Cas 2 : advection de tourbillon absolu

Zones bleues : tourbillon positif

Zones oranges-jaunes, vertes : tourbillon négatif

On peut donc là aussi connaitre des advections négatives, nulles ou positives :

advection positive = advection de tourbillon positif

advection négative = advection de tourbillon négatif (comme dans le cas 2)

advection nulle = pas d'advection (comme dans le cas 1)

Est-ce correct ?

[Arkus]

Merci pour cette explication scientifique hailstone (ça me fait pas peur), qui pour ma part m'a bien éclairée après que celle de Météofun m'ait mis les neurones à l'envers, pour une simple inversion des cas il est vrai .

Pour représenter une advection de tourbillon absolu, idem en représentant les isolignes de tourbillon et le vecteur vent, non ?

[hailstone]

par contre comment représenter une advection de tourbillon absolu?

en remplaçant par exemple l'air froid de l'exemple ci-dessus par une zone circulaire (ou ovale) de tourbillon positif avec un maximum en son centre et en remplaçant l'air chaud par une zone circulaire (ou ovale ou peu importe..) de tourbillon négatif avec un minimum en son centre (attention, le vecteur gradient sera alors orienté dans l'autre sens par rapport à l'exemple de la température).

si le vecteur vent a tendance à couper légèrement les lignes d'iso-tourbillon dans le sens des tourbillons élevés vers les tourbillons faibles ou négatifs, on a une advection positive de tourbillon (cas du bord d'attaque d'une anomalie de tropopause dynamique ou de l'arrivée d'un talweg sur un point donné, par exemple).

[Météofun]

Hou là, effectivement, ça n’a pas du aider à la compréhension … Navré. Ca vient du fait que lorsque j’explique ce genre de chose, j’explique comment je me le suis représenté lorsque j’ai compris la chose pour la première fois il y a quelques années. Et en l’occurrence, je ne comparais le gradient avec le flux, mais un axe perpendiculaire au gradient avec le flux, ce que je trouve plus intuitif. J’aurai du me relire … C’est corrigé maintenant. Merci de l’avoir remarqué , j’ai un peu honte là …

Sinon, pour le cas des advections de tourbillon, j’avais déjà fait pour un autre sujet (forçage dynamique) un petit schéma que l’on peut reprendre en parti (on s’imagine les isohypses comme les lignes de flux vue que le géostrophisme est correct en premier ordre de grandeur).

http://images.photomania.com/54020/1/rad69A24.gif

[sylvainmeteo]

les schémas m'ont fait comprendre!

Merci de vos réponses!

[Cotissois 31]

Je ne vais pas revenir sur tout le fond technique bien (et je suppose même très bien) abordé.

Il est intéressant de noter la différence entre convection et advection.

Tout est dans le préfixe : le "ad" (vers) implique qu'on étudie les effets du vent en un point fixe : comment les conditions locales vont évoluer si le vent souffle vers ici ?

Alors que le "con" (avec) désigne un fait plus général associé au vent : l'air renferme de l'énergie (interne) donc lorsqu'il y a du vent il y a transport d'énergie, c'est la convection. /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

(le sens usuel qu'on donne au mot convection en météo est en fait l'installation de cellules convectives verticales sous l'effet de l'instabilité)

[rhandour]

Le 04/09/2007 à 08:17, Seziou / Zarge © a dit :

Donc en gros, une advection d'air froid en altitude lors d'une canicule en surface peu être un facteur d'instabilité.

est ce qu'on peux nommer ceci( advection d'air froid en altitude) comme un courant d'entraînement atmosphérique?

et merci

[Idéfix37]

Il me semblait que l’advection de HGP que l’on connaît actuellement sur la France s’accompagnait d’un flux d’air chaud d’origine africaine, sur le flanc ouest des hautes pressions. Or il n’en n’est rien... troublant non?

 

 

Modifié 25 juin 2020 par Idéfix37

[Pan]

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Modifié 26 août 2023 par Pansa