Anomalies chaudes/froides de Tropo et relations

[yvo]

Bonjour,

Je voudrais avoir si possible des renseignements sur les anomalies chaudes/froides et les correspondances avec les Theta Ae - T° Pot Equ sur par ex. les coupes d’atmosphère. J’ai essayé de suivre attentivement les discutions sur le forçage d’altitude (je remercie bcp les intervenants). Ce que je pense comprendre , pour les anomalies au sol, on parle d’anomalie chaude en générale là où il y a une bosse dans les T° ( C ), je simplifie évidemment, voir, si le lien existe encore ce soir ou demain http://www2.wetter3.de/Schnitte/1_00_L_-16_31_B_60_60.gif . et les autres cartezs associées. Il semble que l’on doit trouver également un lien assez fort avec les ascendances ce qui est le cas ici dans la coupe ascendance. Pour les T° pot equ. on retrouve bien l’écartement de celles-ci plus important au niveau du « centre » de cette anomalie que plus loin http://www2.wetter3.de/Schnitte/3_00_L_-16_31_B_60_60.gif

Comme le précisait un intervenant, généralement cette anomalie chaude fait correspondre une anomalie froide sur la Tropo. Froide car les T° pot eq sont encore plus froides à l’intérieur de ce « trou » qui se dessine dans la ligne de Tropo. Les T°pot equ semblent remonter vers le centre de cette anomalie froide avec apparemment un espacement plus important vers son centre que plus loin. C’est très difficile à voir sur la carte, même en agrandissant. Cela viendrait confirmer la théorie que l’on peut lire dans les livres (Fondamentaux…). Pour les Thétas Ae http://www2.wetter3.de/Schnitte/4_00_L_-16_31_B_60_60.gif le gradient semble être moins serré à cet endroit qu‘autour..

Par contre, qu’Est-ce une anomalie chaude de Tropo et les relations avec les T° pot equ et aussi les Thétas Ae.

Je ne sais pas si j’étais assez clair, mais je vous demanderai si possible d’éviter les formules math et de rester dans quelque chose de pratique que l’on peut voir par ex sur les cartes. Je vous remercie d’avance car je m'y perds et cela n'est pas facile à faire le tri dans ce livre.

yvo

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[Cotissois 31]

Petite remarque : sur ces coupes d'humidité, les lignes noires sont les iso-theta, cad la température potentielle simple.

La theta-e (theta-ae en allemand) qui est la temp potentielle équivalente a un rôle équivalent à la theta'w.

Si j'ai bien compris, le gradient vertical de la theta permet d' évaluer la stabilité effective de l'air, alors que le gradient vertical de la theta-e permet d'évaluer l'instabilité possible en cas de saturation car une masse d'air qui sature se réchauffe et devient encore plus instable.

[Météofun]

A vrai dire je n’ai pas exactement compris ce que tu voulais dire. N’hésite pas à reformuler ta question exacte, je suis désolé …

Disons que, effectivement, la thêtaE tend à être plus importante au-dessus des anomalies basses de tropo. Cela viens de la définition même de la thêtaE. En altitude, l’air est froid et donc contient peu d’humidité. Par conséquent, les variations de la thêtaE à ces niveaux suivent très bien les variations de la thêta. Et comme à une anomalie basse de tropo dynamique correspond aussi souvent une anomalie basse de tropo thermique, le gradient de thêta, donc de thêtaE est plus fort au-dessus. Une anomalie chaude de tropo peut donc aussi se remarquer avec un faible gradient de thêta, donc de thêtaE, en faisant attention de ne pas oublier l’influence de l’humidité.

Donc en fait, globalement, la thêtaE sert surtout au repérage et suivi des masses d’air en basse couche et couche moyenne, là où l’humidité est plus importante, et pour l’instabilité sur les sondages comme le précise Cotissois.

Sinon, pour les mouvements verticaux, la thêtaE étant un invariant à grande échelle et sur un temps assez court, ils ne sont pas visibles (aux thermes d’advections près). Sur la thêta, ils sont par contre parfois bien visible.

@+

[yvo]

Bonjour,

Merci à vous deux pour vos explications.

Oui effectivement, je me suis mal exprimé. Pour faire simple, ce que je voudrais comprendre et surtout bien visualiser sur les cartes de coupe ou autres, c'est le repérage des anomalies de Tropo ainsi que les anomalies chaudes près du sol afin de bien suivre leur imbrication, de bien voir justement ces fameux forçages d'altitude. Je pense que l'on peut bien voir avec les Theta, mais alors lesquels. D'après la réponse de Cotissois22, c'est bien celle des Thetas e qui donne les T° pot equ et qu'il faut surveiller.

J'ai essayé de bien comprendre ton exposé, MeteoFun, sur le thème des forçages d altitude /index.php?showtopic=15064&st=40'>http://forums.infoclimat.fr/index.php?show...15064&st=40 mais j'ai un peu décroché avec les coupes de Theta et celle d'humidité.

Merci pour vos renseignements

[Météofun]

Ok, je pense mieux comprendre maintenant. Navré pour mon incompréhension initiale. /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Effectivement, sur les cartes de coupe de wetter3 l’anomalie de tropo dynamique n’est forcément facile à voire. Sur Météociel, pas de souci, la tropo dynamique est explicitement tracée. Sur Wetter3, il faut jouer plus futé …

Personnellement, j’aime pas trop utiliser la thêtaE pour voire les anomalies thermiques, mais à la rigueur, ça peut marcher aussi. En effet, les isovaleurs de thêta sur ces cartes sont plus serrées que celles de la thêtaE et le principe de la thêtaE de reconnaissance de masse d’air peut s’avérer un peu piégeur avec des gradients parfois très forts ailleurs (loin de la tropo). Je préfère donc la thêta. En effet, l’augmentation du gradient de cette dernière met en lumière la tropo thermique de façon nette. Par contre, les anomalies hautes de tropo apparaissent rarement car la coupe ne monte pas assez haut, mais on les devienne quand même assez bien avec un gradient qui reste assez lâche jusqu’en haut.

A ces anomalies thermiques, il faut ajouter les anomalies de tourbillon. Sur Météociel, on les repère avec les coupes de TA. Sur Wetter3 elles ne sont pas directement visibles. Par contre, on peut les retrouver grâce aux coupes représentant les forçages. La zone où le terme d’advection de TA s’annule correspond généralement soit à un axe de dorsale soit à un axe de thalweg (à voire avec la direction du vent).

En jouant entre l’anomalie thermique et l’anomalie de TA ainsi trouvé, on peut reconstituer tout à fait correctement la dynamique de l’atmosphère, surtout si on la complète avec les advections de température.

L’humidité fait apparaître la dynamique, mais c’est assez délicat à utiliser. En effet, on peut avoir des variations d’humidité sans dynamique juste par masse d’air (il faut utiliser la thêtaE pour les repérer). Ensuite, lorsque ces variations sont issues de la dynamique, il n’est pas toujours évident de faire le tri entre la dynamique actuelle et la dynamique passée. La dynamique actuelle est repérable par les vitesses verticales ou les coupes des forçages. Par contre, les traces de la dynamique passée et « l’âge » de cette dynamique est quasiment impossible à repérer sans avoir suivi la situation. Et il faut pas mal d’habitude … A titre personnel, j’ai encore beaucoup de mal à ce niveau.

Pour le choix entre la thêta et la thêtaE, c’est une question de ce qu’on veut en faire. Pour repérer les anomalies issu des mouvements verticaux, c’est sans aucun doute la thêta puisque la thêtaE ne varie pas par définition avec les mouvements verticaux. La thêtaE sert surtout pour le suivi des masses d’air, ce qui est différent du traitement des anomalies thermiques. Les deux sont tout à fait complémentaire.On peut noter que dans la haute atmosphére, et en particulier dans la strato, la thêtaE et la thêta sont très proche dans leurs évolutions à cause de la faible humidité (air sec et froid).

J'espère que ça répond à peu près à tes questions.

[Cotissois 31]

Le problème de la theta c'est qu'elle n'est vraiment intéressante que sur les coupes où on voit le gradient.

Sur les cartes isobares, la theta-e (ou la theta'w) reste donc un outil de premier choix. Et sur les coupes de theta-e on voit bien les différentes masses d'air, comme ça a déjà été dit.

Ne le prends pas mal Météofun si j'insiste sur la theta-e /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20"> Mais c'est vrai qu'en pratique la theta-e est plus intuitive je trouve, et plus utilisée sur le net. Je n'ai compris que récemment l'utilité de la theta.

Par contre, une question : tu dis que la theta-e se conserve dans les mouvements verticaux (adiabatiques), mais en fait ça dépend de la particule : si elle est sèche c'est a theta qui se conserve, si elle est saturée, c'est la theta-e, c'est çà non ? Et c'est pour çà que le gradient de theta-e se révèle au grand jour dans une atmosphère très humide qui sature rapidement. /emoticons/biggrin@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Météofun]

Tu as de la chance, c'est le début des vacances donc je ne le prends pas mal !

C'est vrai que la thêta est surtout interessante pour les coupes (ou sont gradient vertical) et la notion de stabilité.

Sinon, effectivement, pour la conservation, la thêta ne se conserve que pour une particule non saturée. Par contre, la thêtaE, comme la thêta'w, se conserve aussi bien dans le cas d'une particule sèche que dans le cas d'une particule humide.C'est pour cela que ces deux paramètres, au contraire de la thêta, se conservent dans le cas du foehn. D'ailleurs, si tu reprends la construction sur l'émagramme, tu peux constater que pour obtenir la thêtaE ou le thêta'w, on suit l'adiabatique jusqu'à la saturation : donc jusqu'à ce point (c'est-à-dire tant que la peticule reste sèche) on a la même évolution que la thêta.

C'est vrai aussi que c'est interressant ça : les masses d'air bien mélangées ont une thêtaE quasiment constante sur la verticale. On parle d'ailleurs de masse d'air cinématique de mélange (notée Km pour les sondages).

[Cotissois 31]

Ok j'ai compris, j'ai fait l'erreur que la theta'w correspondait simplement aux pseudo-adiabtiques (air saturé), mais évidemment pour calculer la theta'w il faut d'abord amener l'air à saturation, donc la theta'w (et donc la theta-e) se conserve aussi pour l'air non saturé... /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Etant donné le parallèle avec les radiosondages, on peut aussi noter que l'écartement des lignes isentropes (iso-theta) ne permet qu'une interprétation qualtitative puisqu'en cas d'instabilité conditionnelle, on pourra quand même avoir un gradient positif de theta, ça tend à confirmer que la theta-e est bien plus intéressante pour la prévision convective. (l'indice d'orages 'KO' est une mesure du gradient moyen de theta-e)

Mais je comprends bien que les coupes de theta permettent de voir l'effet des advections ou des anomalies de tourbillon potentiel sur l'équlibre général.

[Météofun]

C’est clair que je suis tout à fait conscient de la faiblesse de la thêta …

D’ailleurs à ce sujet, est-ce que tu connais une méthode pour étudier la stabilité sur les coupes. Puisque moi, à part utiliser le gradient de thêta (par expérience et non de manière rationnelle, d’ailleurs), ce qui reste on ne peut plus approximatif, je ne sais pas utiliser les coupes (et notamment les thêtaE) dans ce but. Donc je ne sais pas comment tu fais et si tu arrive à y voire quelque chose, mais si tu as ne serais-ce que quelques pistes, n’hésites pas … /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

C’est vrai qu’avoir une idée de l'instabilité sur une coupe semble intéressant, quitte à comparer et compléter en certains points avec des sondages prévisionnels. Mais pour cela, il faut une méthode un minimum rigoureuse. Le souci, c'est que j'en n'ai pas du tout ...

[Cotissois 31]

Quand la theta diminue avec l'altitude, toute particule ascendante est accélérée vers le haut. Mais si parallèlement la theta'w augmente (air trop sec en bas), une couche soulevée en bloc gagne en stabilité car elle sature par le haut. Au contraire, si la theta'w diminue mais que la theta augmente, l'instabilité initiale est conditionnelle, mais une couche soulevée en bloc gagne en instabilité car elle sature par le bas : c'est l'instabilité potentielle, qui se révèle bien dans les forçages à grande échelle où l'air peut être soulevé en bloc.

Pour avoir une idée quantitative de l'instabilité, le mieux je suppose c'est de passer par les indices : la CAPE mesure l'intégrale de l'écart d'une particule par rapport à son environnement (supposé stationnaire), or dans les situations à grande échelle il n'y a pas de raison que seule une particule soit forcée, dans ce cas le KO index peut être intéressant car il révèle l'instabilité (ou stabilité) potentielle liée à l'évolution de toute une couche atmosphérique soulevée.

Je remarque aussi que pour les situations très stables, le KO est théoriquement plus pertinent que le LI par exemple. Car le LI augmente avec la hausse de température en altitude et la baisse de l'humidité et de la température en surface, or avec un air très humide en BC, le LI tendrait à être un peu plus faible. Là le gradient de theta est peut être le plus indicatif de la stabilité d'une masse d'air qui ne subit pas de forçage significatif. (stabilité statique)

Je ne sais pas si je réponds à ta question, mais voilà ce que j'ai compris en faisant un mix entre les explications de wetter3 et du Triplet/Roche de MF.

edit : quelques rectifications...

- quand je dis toute particule ascendante est accélérée vers le haut, c'est bien sûr toute particule issue de la couche où la theta diminue, c'est une situation d'instabilité absolue

- j'ai vérifié sur le net, la stabilité potentielle est définie par le seul gradient de theta'w (ou theta-e) donc ça simplifie un peu le concept que j'ai détaillé à chaque fois dans le cas où la theta évolue de façon opposée à la theta'w.