Les trous à froid en France

[Invité]

Eh bien 'joselito', c'est une illustration de ce que j'ai dit sur Combe Noire juste avant : "Maintenant, 8cm c'est déjà ça. Et c'est bien suffisant pour que ce TAF puisse fonctionner à merveille, à condition bien sûr que les conditions soient radiatives. En effet, pour ça pas besoin d'un mètre de neige."

Le matin du 17 janvier 2013 à ces heures tôt il fait encore nuit à Combe Noire et au sol il y a 6cm de neige. Au fond, il ne gèle pas à 6h02 (+0,3°C), mais à peine 1h1/4 plus tard il fait -9,8°C. Soit 10,1°C de moins sur à peine 1h1/4. Une baisse qui ressemble vraiment à une chute. En tout cas, pas mal pour un TAF jusqu'à présent supposé fonctionner sans brutalité, contrairement à la sèche de Gimel. Je suppose que le ciel, sans doute jusque-là couvert, s'est dégagé après 6h02 à un moment donné et qu'en absence de vent, le thermomètre au fond s'est alors mis à plonger. Même que sur cette période d'à peine 1h1/4, à certains instants la température a dû baisser à une vitesse encore plus grande que la moyenne de 8,3°C//heure

Marc.

Bonjour Marc,

Voici quelques infos :

+0.3°C---- H=06h02

+0.1°C---- H=06h05

-0.6°C---- H=06h10

-1.2°C----H=06h15

-2.1°C----H=06h20

-3.2°C----H=06h25

-3.4°C----H=06h30

-4.1°C----H=06h35

-5.5°C----H=06h40

-6.7°C----H=06h45

-7.6°C----H=06h50

-7.7°C----H=06h55

-8.2°C----H=07h00

-9.1°C----H=07h05

-9.4°C----H=07h10

-9.8°C----H=07h15

-9.1°C----H=07h20

-8.9°C----H=07h25

-9.1°C----H=07h30

Bonne fin d'après-midi

[alsavosges]

Bonjour 'alsavosges'.

Le 8 décembre dernier tu avais déjà suggéré une comparaison entre les TAF de Bessans (Alpes internes) et Darbounouze (préalpes du Vercors) (#2084) : "-18.1°C quand même vers 4h du matin le 27 novembre à Bessans (73), et pourtant, nous ne sommes pas dans les préalpes". Là-dessus 'Sphagnum' t'a répondu par plusieurs messages (#2086, 2090, 2093, 2095 et 2097), afin de prendre longuement la défense du fonctionnement des TAF fermés, si particulier. Et je l'approuve. Plus tard j'ai ajouté mon grain de sel, d'intérêt certes plus touristique que climatologique (#2155).

Maintenant tu suggères une comparaison du TAF de Bessans, non plus avec celui de Darbounouze, mais avec ceux de Combe Noire et Fontaignaux dans le Jura. Mais tu as déjà les réponses à ton message, dans tous ces commentaires...

Par rapport à celui de Bessans les TAF de Darbounouze, Combe Noire et Fontaignaux présentent certes le désavantage d'un certain manque d'altitude. Mais ils ont cet avantage spectaculaire de bloquer pour eux l'air froid qu'ils reçoivent, exclusivité des TAF fermés, et de le surrefroidir par-dessus le marché, alors que le TAF de Bessans, non fermé, le voit filer sans arrêt par l'ouverture. Par rapport à ceux qui sont ouverts, les TAF fermés sont donc des mondes très différents, et on connaît bien les conséquences de leur fonctionnement sur la température de l'air au fond. On l'a encore bien vu récemment, en mettant en parallèle ce qui s'est passé fin novembre - première quinzaine de décembre 2013 dans deux TAF contigus des Prépyrénées audoises, le poljé de Comus (bassin de Camurac), dépression ouverte et le Pla de Boum, dépression fermée.

Marc.

Je n'ai jamais dit que les TAF ouverts et fermés avaient le même fonctionnement, mais rien n'empêche de comparer des températures de TAF différents à un moment donné, sans en tirer de conclusion hâtive bien entendu.

Je ne comprends pas pourquoi il faudrait "prendre la défense des TAF fermés", et en quoi mon intervention les mettrait en danger.

Si seuls les TAF fermés vous intéressent, il faudra alors changer le titre du topic, et ajouter la mention : "réservé aux initiés" !

[Sphagnum]

Pour des TAF fermés, les valeurs ne sont pas exceptionnelles.

On a relevé -16.1°C aujourd'hui à Bessans : pas mal pour TAF ouvert!

http://www.infoclimat.fr/observations-meteo/temps-reel/bessans/000N1.html

Bonsoir 'alsavosges',

Je suis d'accords avec toi, ce ne sont pas des Tn exceptionnelles pour des TAF fermés au mois de janvier, c'est même au niveau de ce qui a été relevé en automne, avant la longue période anticyclonique. Ce qui est plus intéressant toutefois c'est la chute rapide de la température, comme l'a fait remarquer 'joselito', alors qu'on est dans une période relativement douce avec un enneigement pas terrible et des conditions rarement favorable au fonctionnement des TAF.

Je n'ai jamais dit que les TAF ouverts et fermés avaient le même fonctionnement, mais rien n'empêche de comparer des températures de TAF différents à un moment donné, sans en tirer de conclusion hâtive bien entendu.

Je ne comprends pas pourquoi il faudrait "prendre la défense des TAF fermés", et en quoi mon intervention les mettrait en danger.

Si seuls les TAF fermés vous intéressent, il faudra alors changer le titre du topic, et ajouter la mention : "réservé aux initiés" !

Bien sûr que l'on peut comparer les deux, ça montre ce que donne un puissant TAF fermé à 1000 m d'altitude face à un TAF ouvert situé à plus de 1700 m. Si tu retire l'effet de l'altitude (-1°C tous les 150 m), ça ramène la Tn de Bessans à environ -11°C à l'altitude de Combe Noire.

[robokid]

Je plussoie, 'joselito' ! 'robokid', sur cette doline il y a déjà trop d'info ici...

Voulez vous (Marc, Joselito) tout effacer concernant le doline en Allemagne? Ca doit rester interne. Merci! Vous avez utilisé le text pour répondre.

Je ne peut pas modifier vos réactions moi même.

Merci d'avance, je continu plus prudent

Karel

[taf95]

Voulez vous (Marc, Joselito) tout effacer concernant la doline en Allemagne? Cela doit rester interne. Merci ! Je ne peux pas modifier vos réactions moi-même. En plus vous avez utilisé le texte pour répondre.

Merci d'avance, je continue plus prudent.

Karel

Oui Karel, j'ai vu le problème. Bien voir que chacun ne peut modifier que ses propres messages, y compris d'ailleurs les citations qui y sont incluses ! J'ai donc déjà effacé certains passages à moi et modifié des citations, comme tu verras. Mais ce n'est peut-être pas suffisant. Si nécessaire, je pourrais y revenir et fignoler. Tu n'as pas intérêt à divulguer sur ce topic le détail de la méthodologie et des résultats de tes recherches. C'est confidentiel tout ça. Faire comme 'joselito' ! Dis-en le moins possible ! Discrétion. Et si tu tiens à nous informer de quelque chose de plus ou moins confidentiel, le mieux est de passer l'info via message personnel sur forum IC (MP) ! Je pense que de son côté 'joselito' va passer un coup de balai aussi. Je regarde de près tout ça dans les jours qui viennent.

Marc.

[taf95]

Voici quelques infos :

+0.3°C---- H=06h02

+0.1°C---- H=06h05

-0.6°C---- H=06h10

-1.2°C----H=06h15

-2.1°C----H=06h20

-3.2°C----H=06h25

-3.4°C----H=06h30

-4.1°C----H=06h35

-5.5°C----H=06h40

-6.7°C----H=06h45

-7.6°C----H=06h50

-7.7°C----H=06h55

-8.2°C----H=07h00

-9.1°C----H=07h05

-9.4°C----H=07h10

-9.8°C----H=07h15

-9.1°C----H=07h20

-8.9°C----H=07h25

-9.1°C----H=07h30

Bonjour 'joselito'.

Merci pour ces données ! Sur les intervalles de temps de seulement cinq minutes entre 6h05 et 7h15, on n'observe que des baisses de température, pas de hausses, et certaines de ces baisses sont très importantes (jusqu'à 1,4°C).

Rectification : dans mon message #2340, j'ai corrigé. Evidemment il s'agissait non pas de 8,3°C/minute mais 8,3°C/heure ! De ton côté, pourrais-tu corriger dans la citation incluse dans ton message #2343. Merci.

Marc.

[taf95]

Je n'ai jamais dit que les TAF ouverts et fermés avaient le même fonctionnement, mais rien n'empêche de comparer des températures de TAF différents à un moment donné, sans en tirer de conclusion hâtive bien entendu.

Je ne comprends pas pourquoi il faudrait "prendre la défense des TAF fermés", et en quoi mon intervention les mettrait en danger.

Si seuls les TAF fermés vous intéressent, il faudra alors changer le titre du topic, et ajouter la mention : "réservé aux initiés" !

Bonjour 'alsavosges'.

Certes les deux types de TAF m'intéressent. Maintenant, les TAF fermés m'impressionnent davantage, c'est certain. Il y a même une certaine fascination là-dedans. C'est dû non pas à leur fonctionnement propre qui est d'ailleurs relativement simple par rapport à celui des TAF ouverts, mais à leur remarquable capacité à produire un froid excessif. Je pense qu'en Europe, régionalement et par grande tranche d'altitude, bien sûr là où il y a des TAF fermés, dans aucun géotope autre que ces derniers l'on ne trouve des températures plus basses. Et ça, c'est quelque chose... Mais pour autant je ne néglige pas les TAF ouverts bien entendu. A ce propos je l'ai montré par une étude, datant de plusieurs dizaines d'années, sur le topo-climat de la cuvette de la tourbière de la Cailleuse (forêt de Montmorency en Val-d'Oise). C'est par-là d'ailleurs que j'ai commencé.

Marc.

[Invité]

Bonjour Marc,

Correction effectuée

Bonne journée

[Invité]

Bonjour Joselito,

Ok, parfait. Tiens moi au courant par mail privé. Est-ce que tu veux eliminer le lien vers le webcam et le google maps position du TAF? Dans les messages au dessus, le lien revient beaucoup. Je l'ai déjà fait pour mes messages. Demande ca a Marc aussi si tu veux. Je suis le premier a ne pas mettre trop d'infos sur internet et maintenant je l'ai fait!

Donc, tous l'infos du station eliminer svp. Comme ça dans le future personne peux copier ou faire mal.

Idèal pour se rencontrer, on discute par facebook?

Merci,

Karel

Bonjour Karel

Correction effectuée

Je suis d’accord avec Marc, Sphagnum, Thundik81 et autres passionnés, il faut minimiser les infos surtout sur les emplacements.

Je réitère, Il y a beaucoup de prédateurs

Ok pour "Fb"

Bonne journée

[Sphagnum]

Bonjour Marc,

Voici quelques infos :

+0.3°C---- H=06h02

+0.1°C---- H=06h05

-0.6°C---- H=06h10

-1.2°C----H=06h15

-2.1°C----H=06h20

-3.2°C----H=06h25

-3.4°C----H=06h30

-4.1°C----H=06h35

-5.5°C----H=06h40

-6.7°C----H=06h45

-7.6°C----H=06h50

-7.7°C----H=06h55

-8.2°C----H=07h00

-9.1°C----H=07h05

-9.4°C----H=07h10

-9.8°C----H=07h15

-9.1°C----H=07h20

-8.9°C----H=07h25

-9.1°C----H=07h30

Bonne fin d'après-midi

Bonjour 'joselito',

Ce sont des données très intéressantes car en effet atypiques par rapport à ce que l'on connait de Combe Noire (refroidissement nocturne relativement lent et régulier). As-tu des informations concernant la nébulosité ? Est-ce que la chute brutale de la température intervient à la faveur d'une éclaircie ?

Aujourd'hui, je collecte les infos d'une sonde dans le haut-Jura "peut-être" un nouveau Taf.... Et ensuite la glacière naturelle de Saint-George "sans s" (Suisse) pour une autre investigation !

Bonne journée

Est-ce que ça a donné quelque chose d'intéressant ?

[Invité]

Bonjour 'joselito',

Ce sont des données très intéressantes car en effet atypiques par rapport à ce que l'on connait de Combe Noire (refroidissement nocturne relativement lent et régulier). As-tu des informations concernant la nébulosité ? Est-ce que la chute brutale de la température intervient à la faveur d'une éclaircie ?

Est-ce que ça a donné quelque chose d'intéressant ?

Bonjour Sphagnum,

En effet à la faveur d'une bonne éclaircie la température à plongé.

Pour répondre à ta deuxième question.... je te confirme que ça vaut le coup. Dans quelques jours un petit rapport vous parviendra en interne. Si vous êtes intéressés, faites-le moi savoir.

Bonne journée

[Sphagnum]

Bonjour Sphagnum,

En effet à la faveur d'une bonne éclaircie la température à plongé.

Pour répondre à ta deuxième question.... je te confirme que ça vaut le coup. Dans quelques jours un petit rapport vous parviendra en interne. Si vous êtes intéressés, faites-le moi savoir.

Bonne journée

D'accords. Voilà qui rend encore plus difficile de comprendre le fonctionnement de ce TAF. Avant de voir ça, la chute la plus rapide de température que je connaissais pour Combe Noire était de -4°C/h. Là c'est de l'ordre de -9°C/h. Ça donne peut être un indice sur le fonctionnement de Combe Noire.

Merci d'avance, ça m'intéresse.

[taf95]

Bonjour Marc.

Correction effectuée.

Bonne journée.

Merci 'joselito'.

[taf95]

1) Je suis d'accord avec toi, ce ne sont pas des Tn exceptionnelles pour des TAF fermés au mois de janvier, c'est même au niveau de ce qui a été relevé en automne, avant la longue période anticyclonique. Ce qui est plus intéressant toutefois c'est la chute rapide des Tn, comme l'a fait remarquer 'joselito', alors qu'on est dans une période relativement douce avec un enneigement pas terrible et des conditions rarement favorables au fonctionnement des TAF.

2) Bien sûr que l'on peut comparer les deux, ça montre ce que donne un puissant TAF fermé à 1000 m d'altitude face à un TAF ouvert situé à plus de 1700 m. Si tu retires l'effet de l'altitude (-1°C tous les 150 m), ça ramène la Tn de Bessans à environ -11°C à l'altitude de Combe Noire.

Bonjour 'Sphagnum'.

1) Je pense que là tu veux parler de la température "tout court", plutôt que des Tn.

2) C'est bien ça. OK ! Surtout que pour ce genre de comparaison les deux TAF (Bessans et Combe Noire) ne sont pas trop éloignés l'un de l'autre (170 km à vol d'oiseau)... Il faut en effet tenir compte aussi de cet aspect (la distance) dans toute comparaison inter-TAF faite sur une période très courte comme ça, ce dont j'ai déjà parlé sur ce topic.

Edit : en réponse au paragraphe 1), 'Sphagnum' par #2359 dit : " Oui c'est une erreur, je vais corriger."

Marc.

[taf95]

Pour répondre à ta deuxième question... je te confirme que ça vaut le coup. Dans quelques jours un petit rapport vous parviendra en interne. Si vous êtes intéressés, faites-le moi savoir !

Bien sûr 'joselito' que je suis intéressé (un autre TAF dans le Jura). Merci d'avance !

Marc.

[taf95]

Voilà qui rend encore plus difficile de comprendre le fonctionnement de ce TAF. Avant de voir ça, la chute la plus rapide de température que je connaissais pour Combe Noire était de -4°C/h. Là c'est de l'ordre de -9°C/h. Ça donne peut-être un indice sur le fonctionnement de Combe Noire.

Bonjour.

A Combe Noire, au maximum seulement -4°C sur une heure ? A la Cailleuse, TAF ouvert en Ile-de-France j'ai déjà observé quelque chose comme ça. Par exemple, sans chercher longtemps sur un enregistrement thermographique d'environ un an et demi, je tombe sur le 14 avril 1979 : entre 18h et 19h (TU) on passe grosso modo de +18,5°C à +14,0°C. Il est vrai que c'est le début de la phase descendante accentuée. Mais en fouillant davantage sur cet enregistrement, peut-être que je pourrais trouver mieux.

Marc.

[Sphagnum]

Bonjour 'Sphagnum'.

1) Je pense que là tu veux parler de la température "tout court", plutôt que des Tn.

Bonjour Marc,

Oui c'est une erreur, je vais corriger.

Bonjour.

A Combe Noire, au maximum seulement -4°C sur une heure ? A la Cailleuse, TAF ouvert en Ile-de-France j'ai déjà observé quelque chose comme ça. Par exemple, sans chercher longtemps sur un enregistrement thermographique d'environ un an et demi, je tombe sur le 14 avril 1979 : entre 18h et 19h (TU) on passe grosso modo de +18,5°C à +14,0°C. Il est vrai que c'est le début de la phase descendante accentuée. Mais en fouillant davantage sur cet enregistrement, peut-être que je pourrais trouver mieux.

Marc.

D'après les quelques données que j'ai, c'est le plus souvent une vitesse de refroidissement de -2,5°C/h et constante (hormis les petites fluctuations bien sûr). En comparaison, l'air au fond de la sèche de Gimel se refroidit à une vitesse de l'ordre de -9°C/h en début de soirée (période de transition de 2h environ), qui passe brutalement à -2°C/h puis diminue lentement au cours de la nuit. On a même déjà vu que le refroidissement pouvait s'arrêter complètement en fin de nuit, marquant une sorte de saturation du mécanisme. En cherchant dans la littérature scientifique, on trouve des explications à cette allure de courbe de refroidissement, qui est apparemment assez typique des trous à froid fermés, et même des trous à froid ouverts (avec des vitesses de refroidissement moins rapides). Mais Combe Noire ne semble pas fonctionner du tout de la même manière : pas de phase de transition avec un refroidissement très rapide, ni de ralentissement progressif du refroidissement au cours de la nuit, et une saturation du fonctionnement du TAF ne s'est encore jamais vue à Combe Noire (à ma connaissance). C'est comme ci ce trou à froid n'avait pas de facteurs limitant le refroidissement en conditions radiatives. C'est pourquoi ce TAF est si passionnant.

Maintenant, pour la première fois, une vitesse de refroidissement observée en fin de nuit à Combe Noire a égalé voire dépassé celle de la sèche de Gimel souvent observée en début de soirée quand les conditions sont optimales.

[Thundik81]

Comme je le signalais par MP à joselito, la chute de température du 17/01 au matin n'a pas les caractéristiques de la mise en place d'une inversion mais plutôt de l'action d'un lac d'air froid (au sein de la combe ou déversement extérieur).

A la tombée de la nuit, tout lieu propice aux inversions voit habituellement sa température chuter assez fortement (valeur dépendant de l'orientation du relief et évidemment en premier chef de la station). Dans ma vallée, là où est situé mon HOBO, c'est en moyenne de 7° par heure en conditions propices.

Pas eu le temps de revenir sur le pla du Boum.

[taf95]

Bonjour.

Bien sûr ceci est bien connu. Mais ça mérite d'être répété. Et ça va faire un petit break romantique dans nos cogitations tafesques épuisantes. Par conditions radiatives, que se passe-t-il en terrain plat dans l'après-midi ? Tout d'abord la température de l'air est plus élevée au niveau du sol que plus haut, grâce à l'ensoleillement qui échauffe la couche de surface du sol. Il y a alors une diminution de la température de l'air au fur et à mesure que sa hauteur par rapport au sol augmente. C'est l'état initial dans l'évolution qu'on va voir.

Ensuite, le soleil baissant, le bilan énergétique de la couche de surface du sol se retourne à un moment donné. De positif jusque-là, il devient négatif. Désormais cette couche se refroidit. Rappelons que d'une façon générale la couche de surface du sol est soumise à divers contacts, apports ou prélèvements énergétiques :

1) Question rayonnement, il s'agit tout d'abord de ce qui vient d'en haut, verticalement ou latéralement, frapper la surface du sol. D'une part il y a le rayonnement solaire direct (ensoleillement) ou indirect (ciel couvert, ombre). Ce rayonnement solaire se fait dans le visible (ce que nous pouvons voir), mais aussi dans l'invisible (infrarouge solaire et ultraviolet). D'autre part il y a le rayonnement infrarouge dit thermique, émis par de la matière terrestre (air, nuages, versants, arbres, etc...), encore appelé contre-rayonnement infrarouge thermique (en opposition au rayonnement infrarouge thermique, envisagé ci-dessous). Il s'agit ensuite de ce qui part de la surface du sol vers le haut. C'est la lumière réfléchie à la suite du contact avec cette surface (lumière solaire ni transmise vers le bas ni absorbée par la matière du sol et qui fait les formes et les couleurs que nous voyons à la surface du sol) mais aussi la lumière émise à ce même niveau par la matière elle-même (le rayonnement infrarouge thermique cité plus haut).

2) Il y a un échange de chaleur sensible entre la surface du sol et l'air en contact avec. Echange dans un sens ou dans l'autre, selon le moment.

3) Et puis de l'autre côté de cette couche de surface du sol, il remonte de la chaleur en provenance du sous-sol (l'intérieur de la Terre) via l'épaisseur du sol. C'est le flux géothermique.

4) Pour terminer cette revue, il peut y avoir à la surface du sol un phénomène de libération ou de consommation de chaleur latente, dû à des changements d'état de l'eau qui s'opèrent juste à ce niveau (condensation, liquide ou solide, évaporation et sublimation). Mais dans le bilan énergétique de la couche de surface du sol ces phénomènes sont d'une importance quantitative limitée. J'espère ne rien avoir oublié d'essentiel.

Au sujet du bilan énergétique de la couche de surface du sol, résultat de la somme algébrique de tous ces vecteurs d'énergie, nous disions donc que de positif jusque-là il devenait négatif. La quantité de chaleur contenue dans cette mince couche centimétrique diminue donc : sa température se met par conséquent à diminuer. Et l'air en contact avec elle se fait en conséquence refroidir par elle. L'air va être désormais plus froid juste au-dessus de la surface du sol qu'un peu plus en hauteur. C'est l'initialisation d'une couche d'air à gradient thermique vertical inversé (inversion thermique). Au sommet de cette couche d'air basse, tout d'abord très superficielle puis de plus en plus épaisse au fur et à mesure que le temps passe, la température est plus haute qu'en dessous mais aussi qu'au-dessus.

Le soleil s'étant couché entre-temps, le sol continue de se refroidir, continuant donc à refroidir l'air situé juste au-dessus. Une onde de refroidissement gagne de proche en proche des strates d'air de plus en plus élevées qui jusqu'au moment d'être atteintes par cette onde ne sont qu'en très lent refroidissement avec un gradient thermique vertical normal c'est-à-dire non inversé. Ainsi la couche d'air à gradient thermique vertical inversé continue de s'épaissir. Il s'est donc formé une étendue d'air froid au contact du sol. On pourrait bien parler de formation d'un lac d'air froid dans ce cas, mais on ne le fera pas, car cette couche d'air froid n'est pas vraiment contenue dans une concavité, contrairement à un vrai lac d'air froid. Je pense donc plutôt à un dôme d'air froid. Rappelons qu'ici on est en terrain plat, comme par exemple dans la plaine francilienne de Brétigny-sur-Orge. Voyez-vous ce que cette mention géographique me rappelle ? Le 8 janvier 2010 avec de bon matin moins de -20°C à cet endroit ! 

D'une part, le haut de la couche d'inversion (plafond de l'inversion) va s'élever au cours de la nuit avec la poursuite du processus de refroidissement de la couche de surface du sol, de l'air en contact avec cette couche et donc de l'air situé au-dessus. Le gain d'altitude de l'onde de refroidissement se fait simplement grâce à un transfert de chaleur sensible vers le bas par conduction - autrement dit un "transfert de froid" vers le haut de molécule à molécule -, en absence de turbulence. D'autre part, la température de l'air au plafond de la couche d'inversion va diminuer peu à peu, en tout cas beaucoup moins rapidement que près de la surface du sol, au fur et à mesure que ce plafond va migrer vers le haut. Cette migration du plafond de la couche d'inversion vers le haut va se faire en passant par des couches d'air de plus en plus froides ; un refroidissement dû simplement au fait que dans l'atmosphère pendant la nuit, la température à un niveau d'altitude donné s'abaisse peu à peu et la température à un moment donné diminue au fur et à mesure que l'altitude augmente.

Si une station météorologique est par-là, la sonde thermique installée à 1m50 du sol sous abri bien ventilé va enregistrer correctement les variations de la température de l'air ambiant à la même hauteur au-dessus du sol. Au moment où le bilan énergétique de la couche de surface s'inverse, bien sûr qu'il ne se passe rien de spécial à la sonde. Par contre, au moment où le plafond de la couche d'inversion passe par la hauteur de 1m50, la température se met à baisser fortement au niveau de la sonde. On voit un véritable décrochement thermique. C'est la rupture de pente qui va conduire vers des abysses plus ou moins profonds. Tout cela se fait sans vent. Sur place, on sent simplement l'air se refroidir et on ajoute une petite laine. Ou on a déjà quitté les lieux, parce qu'il fait maintenant bien trop sombre. Rappelons qu'on est sur un terrain plat, donc non situé au fond d'une cavité de terrain (dépression) !

Maintenant, si vous êtes au fond d'un trou à froid, vous serez surpris par le lever d'un vent froid en fin d'après-midi. Le vent catabatique. Cela commence justement quand dans les environs juste en dessus (les fameuses sources d'air froid) le bilan énergétique de la couche de surface du sol se retourne, passant donc dans le négatif.

Vous avez passé une agréable après-midi au fond de cette cuvette et en quelques dizaines de minutes cela devient intenable tellement l'air s'est refroidi. Désormais les sources d'air froid situées tout autour du lieu où vous êtes mais en dessus lâchent de façon répétitive de petites masses d'air froid et dense fabriquées au contact du sol en cours de refroidissement. Sur place il faut aimer, c'est sûr. Surtout il y a ce petit vent glacé qui vient par intermittence vous rappeler que vous n'êtes pas dans une plaine mais bien au fond d'un TAF. Il ne reste plus qu'à mettre deux petites laines ou plus plutôt qu'une, ou à déguerpir sur-le-champ. C'est ça le fond des TAF en fin d'après-midi, quand aux alentours les conditions sont radiatives. C'est en tout cas toujours surprenant. En effet ça vient vite, même bien avant le coucher standard du soleil concernant le lieu, à un moment où vous vous étendriez volontiers dans l'herbe jusque-là apparemment encore tiède, pour vous reposer et déguster tranquillement votre quatre-heures.

Il faut dire que dès lors vous êtes en train d'assister sur place à la naissance d'un lac d'air froid. Ce lac d'air froid va peu à peu remplir la dépression. Et c'est comme ça, qu'il s'agisse d'une dépression ouverte ou d'une dépression fermée. La brutalité du changement est toujours du même type. C'est plutôt après qu'il y aurait des différences.

Autrefois j'avais une girouette plantée sur un piquet au fond du TAF où se trouve la tourbière de la Cailleuse, situé en forêt de Montmorency (Val-d'Oise). C'était dans le vallon affluent (ou vallon sud), par rapport au vallon principal où passe le ruisseau de la Cailleuse. Cette girouette était installée juste à la limite de la tourbière n°3 et de la lande tourbeuse contiguë. Je l'avais bricolée moi-même avec du fil de fer et du papier d'aluminium. Autant dire que de cette facture elle n'a pas duré longtemps, mais personne n'y a touché. Très fragile, au bout de quelques mois elle s'est abîmée et je l'ai abandonnée. Mais ça marchait, j'avais la direction du vent et de loin je la voyais assez bien pour ne pas avoir à entrer dans l'enclos grillagé qui à cette époque fermait le site.

En conditions radiatives, en fin d'après-midi, à un moment donné la girouette prenait une orientation qui était toujours la même, dans quelque position qu'elle fût auparavant : le sens de la plus grande pente, même si la pente était très faible à l'endroit où elle était placée. Elle prenait le vent catabatique irrégulier, dû à l'air froid et dense s'écoulant le long des pentes en direction du fond. Et puis les poussées du vent catabatique s'espaçaient et le souffle finissait par cesser.

A ce moment-là la nuit s'apprêtait à recouvrir les lieux. Entre-temps le lac d'air froid avait fini par tout noyer. Mais, du fond du TAF cela ne se voyait pas. Simplement ça se ressentait. Déjà par l'odeur particulière de l'air (présence de tourbe, de bois mort, de fougères desséchées, de sphaignes etc...) et par les sons qui s'y propageaient si étrangement, mais surtout par la température. A cet endroit il faisait vraiment froid. Et l'air était calme, maintenant que le vent catabatique ne s'y faisait plus sentir. Simplement un imperceptible déplacement de l'air, la signature d'un TAF ouvert. Ce vent infime était dû au lent glissement de la masse du lac d'air froid vers l'étroite ouverture, en rapport avec l'effet de la gravité en présence d'un fond imperceptiblement en pente. En observant le cheminement de mon haleine, j'avais l'impression que la vitesse du vent n'était que de l'ordre de quelques centimètres par seconde.

J'avais un thermomètre min-max au fond du TAF, mais il n'était pas sous abri. En septembre 1972 je l'avais accroché au tronc d'un arbre côté nord à 1m70 de hauteur. Cet arbre était un bouleau poussant dans la tourbière n°3. Il faisait partie d'un secteur boisé de façon clairsemée par des arbres de la même sorte. Le min-max était à l'air libre donc, mais avec un facteur de vue du ciel volontairement très restreint grâce à la végétation dispersée des alentours immédiats de l'appareil. Je le surveillais régulièrement des yeux lors de ces fins d'après-midi en conditions radiatives. Evidemment cela reflétait bien ce que je viens de dire sur l'abaissement de la température. Quelquefois il m'est arrivé de passer toutes les dix minutes voir comment ça baissait. Et à certains passages c'était spectaculaire de constater qu'il y avait plusieurs dixièmes de degrés en moins par rapport à la fois d'avant. Evidemment je passais rapidement.pour ne pas influencer le thermomètre avec ma chaleur ou mon haleine. C'était spectaculaire d'observer ces baisses successives. Je les reportais sur un carnet.

Pendant environ un an et demi, à partir de mai 1978 jusqu'en octobre 1979, il y a eu dans la même tourbière (la n°3) un abri météo que j'avais fabriqué en bois moi-même. Il était cloisonné, mais bien sûr sans ventilation assistée. Celui-ci a abrité durant la même période un thermographe Richard-Pekly à relevés hebdomadaires. Sur l'enregistrement on voit des décrochements subits de la température en fin d'après-midi, par conditions radiatives. La température peut baisser d'un coup de plusieurs degrés, de 4°C par exemple. Et cette chute ne va prendre que quelques minutes, bien difficiles d'ailleurs à évaluer précisément tant le tracé sur le graphique devient soudain pentu, même presque vertical. Ces baisses brutales de la température, toujours observées au début de la période de refroidissement, doivent être dues à l'arrivée de masses d'air froid au fond du TAF (vent catabatique). L'arrivée soudaine de cet air froid dans la zone de l'abri devait refroidir quasi instantanément le thermographe posé à l'intérieur. Comme elle m'aurait glacé, si j'avais été au fond du TAF à ce moment-là.

Marc.

Modifié 3 novembre 2019 par taf95
Précisions

[Invité]

Bonjour.

Bien sûr ceci est bien connu. Mais ça mérite d'être répété. Et ça va faire un petit break romantique dans nos cogitations tafesques épuisantes. Par conditions radiatives, que se passe-t-il en terrain plat dans l'après-midi ? Tout d'abord la température de l'air est plus élevée au niveau du sol que plus haut, grâce à l'ensoleillement qui échauffe la couche de surface du sol. C'est l'état initial, dans l'évolution qu'on va voir. Il y a alors une diminution de la température de l'air en fonction de la hauteur par rapport au sol.

Ensuite, le soleil baissant, le bilan énergétique de la couche de surface du sol se retourne à un moment donné. De positif jusque-là, il devient négatif. Rappelons que d'une façon générale partout et à tout moment la couche de surface du sol est soumise à divers apports ou prélèvements énergétiques :

1) Question rayonnement, il s'agit tout d'abord de ce qui vient d'en haut, verticalement ou latéralement, frapper la surface du sol. D'une part il y a le rayonnement solaire direct (ensoleillement) ou indirect (ciel couvert, ombre). Ce rayonnement solaire se fait dans le visible (ce que nous pouvons voir), mais aussi dans l'invisible (infrarouge solaire et ultraviolet). D'autre part il y a le rayonnement infrarouge dit thermique émis par de la matière terrestre (air, nuages, versants, arbres etc...), encore appelé contre-rayonnement infrarouge thermique (en opposition au rayonnement infrarouge thermique, envisagé juste en dessous). Il s'agit ensuite de ce qui part de la surface du sol vers le haut. C'est la lumière réfléchie par cette surface (lumière solaire ni transmise ni absorbée par la matière et qui fait les formes et les couleurs que nous voyons) mais aussi la lumière émise à ce même niveau par la matière (le rayonnement infra-rouge thermique déjà cité plus haut).

2) Il y a un échange de chaleur sensible entre la surface du sol et l'air en contact avec. Dans un sens ou dans l'autre.

3) Et puis de l'autre côté de cette couche de surface du sol, il remonte de la chaleur en provenance du sous-sol (l'intérieur de la Terre) via l'épaisseur du sol. C'est le flux géothermique.

4) Pour terminer ce bilan, il peut y avoir juste à la surface du sol un phénomène de libération ou de consommation de chaleur latente, dû à des changements d'état de l'eau qui s'opèrent à ce niveau (condensation, liquide ou solide, évaporation et sublimation). Mais dans le bilan c'est d'importance quantitative limitée. J'espère ne rien avoir oublié d'essentiel.

Au sujet du bilan énergétique de la couche de surface du sol, résultat de la somme de tous ces vecteurs, nous disions donc que de positif jusque-là il devenait négatif. La quantité de chaleur contenue dans cette mince couche centimétrique diminue donc. La température de celle-ci se met par conséquent à diminuer. Et l'air en contact avec celle-ci se fait refroidir par elle. L'air va être désormais plus froid juste au-dessus de la surface du sol qu'un peu plus en hauteur. C'est l'initialisation d'une couche d'air à gradient thermique vertical inversé (inversion thermique). Au sommet de cette couche d'air basse, tout d'abord très superficielle puis de plus en plus épaisse au fur et à mesure que le temps passe, la température est plus haute qu'en dessous mais aussi qu'au-dessus.

Le soleil s'étant couché entre-temps, le sol continue de se refroidir, continuant donc à refroidir l'air situé juste au-dessus de lui. Refroidissement qui de proche en proche gagne des strates d'air de plus en plus élevées. Aussi la couche d'air à gradient thermique vertical inversé continue à s'épaissir. Il s'est donc formé une étendue d'air froid au contact du sol. On pourrait bien parler de formation d'un lac d'air froid dans ce cas, mais on ne le fera pas, car cette couche d'air froid n'est pas contenue dans une concavité, contrairement à un vrai lac d'air froid. En effet je rappelle qu'ici on est en terrain plat, comme par exemple dans la plaine francilienne de Brétigny-sur-Orge (voyez-vous ce à quoi je pourrais faire allusion ? Le 8 janvier 2010 avec moins de -20°C à cet endroit !).

D'une part, le haut de la couche d'inversion (plafond de l'inversion) va s'élever au cours de la nuit avec la poursuite du processus de refroidissement de la couche de surface du sol, mais aussi de l'air en contact avec elle, enfin de l'air au-dessus. Ce gain d'altitude du refroidissement de l'air se fait simplement grâce à la diffusion thermique vers le haut, même en absence de turbulence. D'autre part, la température au plafond de l'inversion va diminuer peu à peu, en tout cas beaucoup moins rapidement que près de la surface du sol, au fur et à mesure que ce plafond va migrer vers le haut. Cette migration va se faire au sein de couches d'air de plus en plus élevées, et donc de plus en plus froides du simple fait que dans l'atmosphère libre la température baisse lorsqu'on prend de l'altitude.

Si une station météo est par-là, la sonde thermique, installée à 1m50 du sol sous abri bien ventilé, va enregistrer correctement les variations de la température de l'air ambiant à la même hauteur au-dessus du sol. Au moment où le bilan énergétique de la couche de surface s'inverse, bien sûr qu'il ne se passe rien de spécial à la sonde. Par contre, au moment où le sommet de la couche d'inversion (le plafond de l'inversion) passe par la hauteur de 1m50, la température se met à baisser fortement au niveau de la sonde. On voit un véritable décrochement thermique. C'est la rupture de pente qui va conduire vers des abysses plus ou moins profonds. Tout cela se fait sans vent. Sur place, on sent simplement l'air se refroidir et on ajoute une petite laine. Ou on a déjà quitté les lieux, parce qu'il fait maintenant bien trop sombre. Rappelons qu'on est sur un terrain plat, donc non situé au fond d'une cavité de terrain (dépression)

Maintenant, si vous êtes au fond d'un trou à froid, vous serez surpris par le lever d'un vent froid en fin d'après-midi. Le vent catabatique. Cela commence justement quand dans les environs juste au-dessus (les fameuses sources d'air froid) le bilan énergétique de la couche de surface du sol se retourne, passant donc dans le négatif.

Vous avez passé une agréable après-midi au fond de cette cuvette et en quelques dizaines de minutes cela devient intenable tellement l'air s'est refroidi. Il faut dire que désormais les sources d'air froid situées au-dessus tout autour du lieu où vous êtes lâchent de façon régulière et répétitive de petites masses d'air froid et dense fabriquées au contact du sol en cours de refroidissement. Bon, sur place il faut aimer, c'est sûr. Et surtout il y a ce petit vent glacé qui vient par intermittence vous rappeler que vous n'êtes pas dans une plaine mais bien au fond d'un TAF. Il ne reste plus qu'à mettre deux petites laines ou plus plutôt qu'une ou à déguerpir sur-le-champ. Oui, c'est ça le fond des TAF en fin d'après-midi, quand aux alentours les conditions sont radiatives. C'est en tout cas toujours surprenant. En effet ça vient vite, même bien avant le coucher astronomique du soleil, à un moment où vous vous seriez bien étendu dans l'herbe jusque-là encore tiède pour déguster tranquillement votre quatre-heures.

Il faut dire que dès lors vous êtes en train d'assister sur place à la naissance d'un lac d'air froid. Ce lac d'air froid qui va peu à peu remplir la dépression. Et c'est comme ça, qu'il s'agisse d'une dépression ouverte ou d'une dépression fermée. La brutalité du changement est toujours du même type. C'est plutôt après qu'il y aurait des différences.

Autrefois j'avais une girouette plantée sur un piquet au fond du TAF où se trouve la tourbière de la Cailleuse, situé en forêt de Montmorency (Val-d'Oise). C'était dans le vallon Sud (ou vallon affluent), par rapport au vallon principal où passe le ruisseau de la Cailleuse. Elle était installée juste à la limite de la tourbière n°3 et de la lande tourbeuse contiguë. Je l'avais bricolée moi-même avec du fil de fer et du papier d'aluminium. Autant dire que de cette facture elle n'a pas duré longtemps, mais personne n'y a touché. Très fragile, au bout de quelques mois elle s'est abîmée et je l'ai abandonnée. Elle a fini en loque. Mais ça marchait, j'avais la direction du vent et de loin je la voyais assez bien pour ne pas avoir à entrer dans l'enclos grillagé qui à cette époque fermait le site.

En conditions radiatives, en fin d'après-midi, à un moment donné la girouette prenait une orientation qui était toujours la même, dans quelque position qu'elle fût auparavant : dans le sens de la plus grande pente, même si la pente était très faible à l'endroit où elle était placée. Elle prenait le vent catabatique irrégulier, dû à l'air froid et dense s'écoulant le long des pentes en direction du fond. Et puis les poussées du vent catabatique s'espaçaient et le souffle finissait par cesser.

A ce moment-là la nuit s'apprêtait à recouvrir les lieux. Entre-temps le lac d'air froid avait fini par tout noyer. Mais, du fond du TAF cela ne se voyait pas. Simplement ça se ressentait. A cet endroit il faisait vraiment froid. Et l'air était calme, maintenant que le vent catabatique ne s'y faisait plus sentir. Simplement un imperceptible déplacement de l'air, la signature d'un TAF ouvert. Ce vent infime était dû au lent glissement de la masse du lac d'air froid vers l'ouverture, en rapport avec l'effet de la gravité en présence d'un fond imperceptiblement en pente. En observant le cheminement de mon haleine, j'avais l'impression que la vitesse du vent n'était que de l'ordre de quelques centimètres par seconde.

J'avais un thermomètre min-max au fond du TAF, mais il n'était pas sous abri. En septembre 1972 je l'avais accroché au tronc d'un arbre côté nord à 1m70 de hauteur. Cet arbre était un bouleau poussant dans la tourbière n°3. Il faisait partie d'un secteur boisé de façon clairsemée par des arbres de la même sorte. Le min-max était à l'air libre donc, mais avec un facteur de vue du ciel volontairement très restreint grâce à la végétation dispersée des alentours immédiats de l'appareil. Je le surveillais régulièrement des yeux lors de ces fins d'après-midi en conditions radiatives. Evidemment cela reflétait bien ce que je viens de dire sur l'abaissement de la température. Quelquefois il m'est arrivé de passer toutes les dix minutes voir comment ça baissait. Et à certains passages c'était spectaculaire de constater que la fois d'avant il y avait plusieurs dixièmes de degrés en plus. Evidemment je passais rapidement.pour ne pas influencer le thermomètre avec ma chaleur ou mon haleine. C'était spectaculaire d'observer ces baisses successives. Je les reportaient sur un carnet.

Pendant environ un an et demi, à partir de mai 1978 jusqu'en octobre 1979, il y a eu dans la même tourbière (la n°3) un abri météo que j'avais fabriqué en bois moi-même. Il était cloisonné, mais bien sûr sans ventilation assistée. Celui-ci a abrité durant la même période un thermographe Richard-Peckely à relevés hebdomadaires. Sur l'enregistrement on voit des décrochements subits de la température en fin d'après-midi, par conditions radiatives. La température peut baisser d'un coup de plusieurs degrés, de 4°C par exemple. Et cette chute ne va prendre que quelques minutes, bien difficiles d'ailleurs à évaluer précisément tant le tracé sur le graphe devient soudain pentu, même presque vertical. Ces baisses brutales de la température, toujours observées au début de la période de refroidissement, doivent être dues à l'arrivée de masses d'air froid au fond du TAF (vent catabatique). L'arrivée soudaine de cet air froid dans la zone de l'abri devait refroidir quasi instantanément le thermographe posé à l'intérieur. Comme elle m'aurait glacé, si j'avais été au fond du TAF à ce moment-là.

Marc.

Bonjour et merci Marc

Super ! Vraiment très enrichissant, clair, net et précis.

Tu as posé un thermographe de

mai 1978 jusqu'en octobre 1979 dans le secteur, as-tu les Tn de la nuit du 31 décembre 1978 au 1 janvier 1979 ? Je suis très intéressé, car le front froid de cette nuit de la Saint-Sylvestre est resté dans les annales.

Bonne après midi

[theodu12]

Si vous apportiez de l'eau au point le plus bas, Pla de Boum se remplirait jusqu'au col le plus bas (Lancise). Puis cela déborderait carrément en direction du Clôt de la Plaine, une autre dépression fermée, d'altitude nettement plus basse. Et ce serait pareil pour un apport d'air froid !

Bonsoir,

Ce qui veut dire que l'eau bloque tout autant que le sol le froid à sa surface?

Et es-ce qu'un trou à froid marche toujours aussi bien avec de l'eau au fond (pas de rayonnement)?

[Sphagnum]

Bonsoir,

Ce qui veut dire que l'eau bloque tout autant que le sol le froid à sa surface?

Et es-ce qu'un trou à froid marche toujours aussi bien avec de l'eau au fond (pas de rayonnement)?

Ce que veut dire Marc c'est qu'en imaginant que l'on puisse remplir la dépression fermée du Pla de Boum avec de l'eau (ce qui est impossible car le sol y est calcaire et donc perméable), un lac comblerait cette dépression et déborderait au col le plus bas. Il se passe la même chose avec de l'air froid qui y forme un lac d'air froid débordant par le col le plus bas.

Concernant ta seconde question, Il existe des trous à froid fermés abritant un ou plusieurs lac(s) : par exemple le Funtensee en Allemagne et le Grandvaux (lac de l'Abbaye entre autres) dans le Jura. Quand le lac est gelé en hiver, le trou à froid fonctionne normalement à priori. Par contre en temps normal, le lac est à la fois une source d'humidité et de chaleur, car l'eau va restituer la nuit la chaleur qu'elle a emmagasinée durant la journée. Le problème de l'humidité, c'est que plus l'air est humide plus il tamponne le rayonnement et donc inhibe le refroidissement. Dans le pire des cas, l'air arrive à saturation et du brouillard se forme : le refroidissement est alors quasi nul.

[taf95]

Tu as posé un thermographe de

mai 1978 jusqu'en octobre 1979 dans le secteur, as-tu les Tn de la nuit du 31 décembre 1978 au 01 janvier 1979 ? Je suis très intéressé, car le front froid de cette nuit de la Saint-Sylvestre est resté dans les annales.

Bonjour 'joselito'.

Voir au topic Petite balade dans un monde un peu plus hivernal que Paris (/topic/39424-petite-balade-dans-un-monde-un-peu-plus-hivernal-que-paris/#entry957838'>http://forums.infoclimat.fr/topic/39424-petite-balade-dans-un-monde-un-peu-plus-hivernal-que-paris/#entry957838), #43 ('taf95' 22 février 2009 01 : 42). Tu verras qu'au cours de la nuit du 31/12/1978 au 01/01/1979 le ciel s'est éclairci et qu'alors la température a accentué sa chute pour atteindre sous abri -16,3°C et au thermomètre min-max à l'air libre -16,7°C. Sur le graphique la rupture de pente est vers 01h00 (TU).

Marc.

[Invité]

Bonsoir

Ce jour à la Combe Noire : Sonde1 : "étage inférieur"

-14.1°C---- H=19h50

Hauteur de neige : 8 centimètres

[Sphagnum]

Bonsoir

Ce jour à la Combe Noire : Sonde1 : "étage inférieur"

-14.1°C---- H=19h50

Hauteur de neige : 8 centimètres

Bonsoir 'joselito',

Merci pour l'info ! Il faudra voir s'il s'agit d'une chute rapide de la température ou non.

Ça va se couvrir dans la nuit, dommage.