Compréhension d'un émagramme 761

[Aurelien]

Bonjour,

Je suis actuellement en vacances et j'en profite pour faire un peu de météo (hors analyse des modèles) mais plutôt sur le plan physique de la chose.

Bien evidemment je me suis interéssé de prés aux émagrammes nécessaire à la compréhension de notre atmosphère mais certains points m'échappent.

Sur ces graphiques on distingue 3 types de courbes: La ligne des isobares celle des Isotherme et la dernière les lignes " adiabatiques sèches".

Pour comprendre je me suis appuyer de site internet et d'un livre de météo générale édité par Météo-France.

Les Isothermes et Isobares sont simples à comprendre mais la ligne " adiabatique sèche un peu plus difficile.

La définition du bouquin est la suivante:

" Les lignes représentant les transformations adiabatiques des particules d'air sec passent par les points d'état de préssion 1000 mb et de température multiple de 5°C.

Ce réseau permet une détermination graphique immédiate de la température potentielle Théta des particules. Il suffit en effet d'amener au niveau 1000 mb le point d'état de la particule, en suivant une adiabatique sèche, la température indiquée alors par le point d'état est la température potentielle."

Voilà la phrase que je ne comprends pas !

Qui fait quoi et où placée la particule ???

Si vous possèdez des liens internet pour d'eventuelles explications plus détaillées je suis preneur ! /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

Un grand merci :!:

Aurélien

[Gombervaux]

C'est vrai que l'émagramme n'est pas simple au premier abord.

On s'en sert de 2 façons :

soit comme règle à calcul statique et dans le cas que tu sites, la particule ne bouge pas mais on va calculer ses caractéristiques

soit sur une courbe de l'atmosphère déjà tracée, on force des particules à différents niveaux pour voir leurs évolutions ainsi que l'évolution de leurs caractéristiques.

Le forçage dans ce cas peut venir d'une montagne, du croisement avec un jet de basse couche, d'une surface d'évaporation, de l'arrivée d'une onde de gravité...enfin de plein de cause dont on se fiche, ce qui compte c'est que la particule bouge...

[JeromeR28]

Salut !

Cette phrase t'explique juste la définition de la température potentielle. Il s'agit de la température d'une particule sèche (ou humide - pas saturée) ramenée adiabatiquement à l'altitude 1000 hPa.

La courbe de température adiabatique sèche, c'est la courbe que suit une particule non saturée lorsqu'elle subit une compression (descente) ou une détente (ascention). Une fois que la particule a atteint le niveau de condensation, le changement d'état de l'eau provoque une libération de chaleur latente, qui se fait au fur et à mesure de son ascension. C'est pourquoi, il faut alors ensuite suivre la courbe pseudoadiabatique humide.

Comme tu pourras le constater sur l'emmagramme, les courbes pseudoadiabatiques humides se confondent de plus en plus avec les courbes adiabatiques séches pour les faibles températures ou les faibles pressions. Ceci est dû aux faibles taux d'humidités des particules, ce qui a pour conséquence de rejeter moins de chaleur dans l'air (à cause de cette fameuse libération de chaleur latente), d'où une courbe penchée plutôt à gauche et non à droite pour les plus grandes températures et/ou les plus grandes pressions.

Une particule c'est, pour faire simple, un "bout d'air". Cela permet de modéliser l'atmosphère en la découpant en morceaux identiques, et chaque morceau correspond à une particule. Selon l'échelle utilisée, on a donc des particules plus ou moins grosses. Pour l'étude de l'atmosphère grâce au radiosondage, il faut donc utiliser une échelle très faible.

On reconnait les échelles par des termes du genre : synoptique, meso, macro, ...

JérômeR28, @+

[@lizé]

A l'époque où je n'étais pas censuré, j'ai été à l'origine des "RS" présentés par IC. Christian Pagé les a mis en forme à partir de mes propositions (coloration des graphes, affichage des iso 0°/-10°, de l'échelle d'altitude "standard", composites, RS doubles en simultané pour comparaison, historique, légendes...). Enfin, CP et moi sommes parvenus à une présentation unique au monde. D'autres idées st ds les cartons...

Jusqu'ici, ils n'ont pas été beaucoup valorisés. Et pourtant, ils permettent de comprendre l'état de l'atmosphère en 3D. Très importants pour appréhender les évolutions de masses d'air, de flux en altitude (voyez le réchauffement en cours à Payerne par RE), les situations d'inversion de températures, l'instabilité, la présence ou non de nuages à tel ou tel niveau, la "limite pluie-neige"...

Leur information très riche est particulièrement utile pour les pays de relief, pour les sports aériens (parapente, vol à voile...).

Content de voir que qqu'un s'y intéresse et que des réponses très pertinentes lui soient apportées par des experts.

[Aurelien]

Merci de vos réponses mais une chose m'echappe toujours !

Je ne vois toujours pas comment on fait pour déplacer une particule sur ces courbes adiabatiques !

Quand je regarde un émagramme je m'aperçoit que chacune de ces courbes adiabatiques possèdent une valeur Théta. A quoi cela correspond il ?

Il existe une courbe adiabatique pour chaque température au sol ?

Pour que je puisse comprendre ça serait bien qu'un exemple avec des éxplications me soient apportées .... Si nécessaire prener mon adresse MSN.

Merci

[M. Gagnard]

Il me semble qu'avant de chercher à déterminer la tempé potentielle sur un graphique, il faudrait vaguement voir de quoi il s'agit et pour cela essayer de mettre un "sens physique" à cette notion.

Si les phrases issues du bouquin que vous citez en italique ne vous conviennent pas, c'est que les idées qu'elles véhiculent ne sont pas très claires pour vous. Il faut alors rétrograder le bouquin de quelques pages.

En quelques mots et sans dessin voilà une illustration de la tempé potentielle :

Et si on parlait de pression ? Vous connaissez la définition de la "pression potentielle" ? Non ?... Moi non plus car elle n'existe pas. Et pourtant... On pourrait très bien nommer "pression potentielle" la pression ramenée au niveau de la mer (ou au géopotentiel 0 pour faire plus savant).

Et bien on peut considérer la "température potentielle" comme étant à la température ce qu'est la "pression réduite au niveau de la mer" à la pression.

Dans les deux cas on "ramène" en suivant un protocole CONVENTIONNELLEMENT défini : en suivant la loi de Laplace pour la pression, en imposant une compression (ou détente si P > 1000 hPa) adiabatique pour la tempé.

A quoi ça sert cette affaire de tempé potentielle ?

Ca sert essentiellement aux problèmes de convection.

Prenez une parcelle d'air en contact avec le sol, chauffez le sol, celui-ci chauffera la parcelle qui verra sa masse volumique diminuer. La parcelle décolle. Elle arrive à disons 500 m d'altitude, elle continue à monter ou pas ? Tout dépend de la tempé de la masse d'air (ou tempé environnante) dans laquelle elle est plongée. Si cette tempé environnante est inférieure à la tempé de la parcelle, l'ascension se poursuit (en fait on devrait parler de masse volumique et pas de tempé, mais les météos préfèrent causer tempé que de masse vol CE QUI N'EST PAS GENANT PUISQUE LA PRESSION DE LA PARCELLE EST LA MEME QUE CELLE DE L'AIR DANS LAQUELLE EST EST PLONGEE). Oui mais la tempé de la parcelle a évolué depuis son départ du sol, elle a diminué vu que sa pression a diminué.

En faisant l'hypothèse d'une ascension adiabatique (ce qui, paraît-il, colle bien à la réalité), on est capable de calculer la tempé de la particule lorsqu'elle se situera à la pression correspondant à 500 m d'altitude. Si on mesure par un sondage la tempé environnante à 500 m alt on pourra COMPARER ces deux tempés et savoir si la parcelle poursuit son ascension pour créer un cumulonimbus...

Bon d'accord mais ma tempé potentielle dans tout ça ? Sa définition habituelle parle d'un "ramenage" à la pression CONVENTIONNELLE de 1000 hPa... Et dans l'histoire du dessus on ne parle pas de ramener une parcelle à 1000 hPa (i.e au niveau du sol à qque chose près)...

Pas grave ! il suffit de reprendre l'histoire à l'envers :

Je suis au sol, je veux savoir si ma particule terrestre (qui n'est pas encore partie) pourra franchir le seuil des 500 m alt.

Au lieu de faire décoller la parcelle et comparer les tempés à 500 m alt, JE VAIS VIRTUELLEMENT FAIRE DESCENDRE (adiabatiquement) au sol (ie à 1000 hPa) la masse d'air située à 500 m alt.

Durant cette descente-pour-de-faux elle va se réchauffer et elle atteindra PAR DEFINITION sa "tempé potentielle".

Le réchauffement-pour-de-faux de cette masse d'air équivaut (au signe près) au refroidissement-pour-de-vrai de ma parcelle de l'histoire précédente. Donc histoire1 ou histoire2 = même résultat. Dans l'histoire 2, on compare des tempés potentielles.

Le RS va mesurer la tempé à "toutes" les pressions (ie à toutes les altitudes, pas seulement à 500 m), ces tempés seront "descendues par le calcul" au niveau du sol pour voir si il existe ou pas une instabilité dans les couches atmos.

Tout ce qui a été dit est valable pour l'air humide (donc non saturé). Les histoires seraient presque les mêmes dans de l'air saturé ; ce qui changerait, c'est le protocole de ramenage (autrement dit la règle du jeu pour ramener une particule à 1000 hPa) : on ne pourrait plus (admis) dans ce cas invoquer une transformation adiabatique, il s'agit d'une autre transfo (nommée "pseudo adiabatique", c'est tout dire...).

Voilà voilà...

Alors après votre problème sur le graphique : Vous êtes en un point P, vous connaissez la pression de ce point ainsi que sa température, allez on dit 0° et 700 hPa.

Vous voulez connaître la tempépot de cette particule P, vous devez alors la descendre-pour-de-faux à 1000 hPa. La formule de calcul est incluse dans le graphique, ce sont les traits verts, dites-vous que ce sont des toboggans desquels vous ferez tomber votre point P, vous stopperez sa chute lorsqu'il sera à 1000 hPa.

Problème : y'a pas de toboggan qui passe pile-poil sur mon point P... Et bien on s'en fait un dans la tête, qui passe par P et qui est parallèle au plus proche toboggan. Je le fais... et je trouve une tempépot de 29-30° environ. Si votre air est saturé entre 700 et 1000, vous devez prendre un toboggan pointillé et vous tombez sur 15-16° environ. on retrouve ici que la décroissance de tempé dans l'air sec est environ deux fois plus rapide que dans l'air mouillé...

MG

[Aurelien]

Merci beaucoup MG

Je crois avoir compris .. Je vais essayé d'appliquer et si des éléments me manquent je reviendrais à la charge !

Aurélien

[js13120]

en feuilletant mes favoris je viens de retrouver un lien qui introduit doucement au notion de l'émagramme... à faire si vous avez un peu de temps avec un papier et un crayon à côté de vous .

http://www.ffvv.org/emagramme/cours_emagramme/page_02.htm

[Aurelien]

Je te remercie grandement pour le lien js13120 ! Avec ça on comprends absolument tout !

Simplement une petite chose :

On a vu que le point de condensation d'une particule dépendait de sa température à 1000 hPa. Cela veut donc dire que plus on chauffe cette particule plus la base du nuage qu'elle engendre se situe haut ??

Aurélien

[JeromeR28]

Salut !

Cela veut donc dire que plus on chauffe cette particule plus la base du nuage qu'elle engendre se situe haut ??

Oui, tout à fait. Mais, si il y a un apport d'humidité en basses couches, cela fait redescendre la hauteur de la base des cumulus.

JérômeR28, @+

[Aurelien]

J'ai encore une petite question ....

Si l'on prends le cas du temps d'hier ( à savoir pluie le matin sous le corps de la perturbation, eclaircies à l'arrière et beau temps pour finir)

Comment l'émagramme va évoluer tout au long de la journée ??

J'ai aussi remarquer que les cumulus de traine se se formaient à différentes hauteurs ...

Je pense maitriser la façon de construire un émagramme mais aprés la mise en application sur le terrain reste quand même un peu plus complexe !

Merci

Aurélien