Analyses stratosphériques : explications

[Damien49]

Encore une fois je cite Paix:

Je ne comprends pas la phrase.

Un gaz que l'on comprime s'échauffe (là on est d'accord) mais s'il s'échauffe il va avoir tendance à monter en altitude et donc à adopter un mouvement ascendant, non ?

C'est parce que tu confonds, la cause et la conséquence. Paix parle de processus adiabatique, sans échange de chaleur avec l'environnement (donc pas la cause du mouvement). Il parle d'un air qui est déjà subsident ou ascendant. Un volume d'air qui se déplace vers le haut (ascendance) se détent, c'est à dire que la même quantité d'air occupe un volume plus grand, ce qui produit la diminution de son agitation moléculaire, donc son refroidissement et aussi l'augmentation de son humidité relative (et inversement pour un air subsident). Concernant ton exemple, l'air ascendant au départ plus chaud que son environnement, à force de se refroidir va peut- être atteindre un état d'équilibre indépendemment de la courbe d'état, donc il s'arêtera peut-être de monter, ou pas (car ça dépend aussi d'autres paramètres que la simple constante adiabatique).

[Thomas_35]

C'est parce que tu confonds, la cause et la conséquence. Paix parle de processus adiabatique, sans échange de chaleur avec l'environnement (donc pas la cause du mouvement). Il parle d'un air qui est déjà subsident ou ascendant. Un volume d'air qui se déplace vers le haut (ascendance) se détent, c'est à dire que la même quantité d'air occupe un volume plus grand, ce qui produit la diminution de son agitation moléculaire, donc son refroidissement et aussi l'augmentation de son humidité relative (et inversement pour un air subsident).

Merci pour ta réponse.Je prends un système fermé: un ballon par exemple. On suppose que le ballon n'échange pas de chaleur avec l'extérieur: le système est adiabatique.

Au niveau du sol, il est environ à la même pression et à la même température que l'air ambiant mais lorsqu'il va monter en altitude il va rencontrer des pressions plus faibles donc si on veut que la pression à l'intérieur du ballon reste égale à la pression à l'extérieur, il va devoir se détendre (son volume augmente). Donc s'il se détend, il se refroidit. C'est bien ça ? Peut-on dire que le ballon suit -en quelque sorte- une adiabatique sèche ?

[Damien49]

Euh là pour un ballon tu me poses une colle. Je m'étais jamais posé la question comme ça. Je suppose que oui

Cotissois au secours...

[Cirus]

Bonjour à tous !

Je vais essayer de faire un retour un peu plus actif par ici (même si je n'ai jamais vraiment quitté le forum car je le lis avec toujours autant d'intérer chacun des post ;-)).

J'ai eu quelques echanges avec Cirus ces derneirs temps - mais rentrée oblige pour lui je suppose - il doit être bien occupé et peu dispo pour répondre à mes questions.

Voici donc mes questions, en esperant qu'une bonne âme éclaire mes lumières ;-)

-Comment l'éclatement du vortex interfère sur la situation de surface ?

- Que représente physiquement les decrochages de NAM (je comprends que la NAM est une difference de pression à la stratosphère mais qu'est ce qu'un decrochage ?)

- Un décrochage de NAM <0 privilégie-t-il les deps actives d'ouest ou l'anticyclone sous nos latitudes?

- Comment les SSW sont ils generés? Je comprends qu'il y a une interaction entre les ondes planétaires et de Rossby mais ca reste flou....

- Enfin sur quel lien est il possible de visualiser les rechauffement (SSW) au-dessus du Canada ?

Merci d'avance !

Ce que j'appelle décrochage, c'est lorsque tu as une propagation des anomalies de Northern Annular Mode de la haute stratosphère vers la basse stratosphère, puis à l'intérieur de la troposphère. Les anomalies de Northern Annular Mode peuvent devenir "pérennes" sur plusieurs mois (mais ça n'excède jamais 2 mois en théorie).

Malheureusement, la NAM est un indice et tu ne peux pas anticiper la situation précise des centres d'action. On sait juste, par l'intermédiaire de la NAM, quel est l'état global du vortex polaire stratosphérique ou troposphérique. Lorsqu'on est en NAM-, l'interface nord-sud est généralement rejeté vers les latitudes méridionales et le vortex polaire est éclaté.

Concernant la naissance des SSW, ou plutôt leurs cycles de vie, il y a un papier très intéressant de Limpasuvan et Hartmann qui divise le cycle d'un SSW en 5 parties : onset, growth, mature, decline, decay (pour les SSW et les SVI, ils ont autant travaillé sur les deux).

En bref, lors des SSW majeurs, il existe une longue phase de pré-conditionnement (plus de 20 jours). Au début de cette phase de pré-conditionnement stratosphérique, l'activité des ondes planétaires non loin de la stratopause devient de plus en plus puissante, ce qui engendre la faiblesse du vortex polaire et donc la baisse des westerlies et le passage en easterlies. Puis après tout cela se propage vers des altitudes plus basses de la stratosphère. Cette propagation peut être observée par l'intermédiaire du "downward eddy heat flux", du "zonal wind zonal mean", de la "NAM" (il y a beaucoup de paramètres) dans les modèles numériques ou dans les archives...

Parallèlement à tout ça, généralement, l'activité ondulatoire troposphérique joue un rôle. Avant le SSW majeur, on a normalement deux évènements intenses du "upward E-P flux" (respectivement à j-20 et à j-8 ... environ).

Ce qu'il faut savoir aussi, c'est que les westerlies dans la basse stratosphère effectuent un filtrage sur les ondes de Rossby troposphériques qui tentent de rentrer dans la stratosphère. Ce filtrage disparaît lorsque les westerlies deviennent faibles ou lorsque les easterlies ont remplacé les westerlies (résultant de la propagation vers le bas). C'est à partir de ce phénomène que le SSW se déclenche.

[Cotissois 31]

Merci pour ta réponse.

Je prends un système fermé: un ballon par exemple. On suppose que le ballon n'échange pas de chaleur avec l'extérieur: le système est adiabatique.

Au niveau du sol, il est environ à la même pression et à la même température que l'air ambiant mais lorsqu'il va monter en altitude il va rencontrer des pressions plus faibles donc si on veut que la pression à l'intérieur du ballon reste égale à la pression à l'extérieur, il va devoir se détendre (son volume augmente). Donc s'il se détend, il se refroidit. C'est bien ça ? Peut-on dire que le ballon suit -en quelque sorte- une adiabatique sèche ?

Si la paroi du ballon est élastique oui c'est çà.

Pour la phrase de paix, c'est juste que subsidence = réchauffement. Et il ne faut pas se poser la question de l'instabilité (anormalement chaud) car la subsidence n'est pas convective. Il y a divergence à la base, convergence en haut, donc l'air tombe (et se réchauffe).

[altocumulus lenticularis]

Merci à tous pour vos lumières et en particulier à Cirus et Ronflex !

Je vais essayer de bien assimiler ce qui a été ecrit et reviendrai certainement si des zones d'ombres persistent ;-)

Par ailleurs à la lecture de l'analyse de Cirus je crois comprendre que nous pourrions avoir quelques SSW en début de hiver qui favoriseraient (après un tout début d'hiver plutot doux) quelques coups de froids sur Novembre et Décembre.... Est ce que je me trompe ?

A vous lire...

[Higurashi]

Je viens de prendre le temps de lire ce post depuis le début, c'est vraiment très pédagogique !

Le seul bémole c'est que Paix soit parti /emoticons/sad@2x.png 2x" width="20" height="20">

[Higurashi]

Bonjour, j'aimerais juste une précision pour savoir quel est la différence entre les ondes de rossby dans la troposphère, et les ondes de rossby en basse stratosphère . Le mode de formation est il le même, et est ce que les 2 sont liées ?

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

[Cirus]

Salut,

alors, concernant les ondes de Rossby, tu as deux types de propagation.

Il y a ce que l'on appelle les "Local RWB" (Rossby Waves Breaking), d'origine troposphérique et qui ont l'opportunité de pénétrer à l'intérieur de la stratosphère au cours de l'hiver élargi (facilement, si les westerlies sont faibles dans la basse stratosphère, du coup, on constate généralement une montée en puissance de l'E-P flux).

Au cours de l'été élargi, les ondes planétaires sont incapables de se propager dans la stratosphère car le vortex polaire est totalement absent.

Sinon, on distingue également les "Remote RWB". Celles-ci proviennent de la haute stratosphère et se propagent vers le bas. Grâce à plusieurs paramètres et grâce à certaines cartes techniques, on arrive bien à les suivre.

"Local/Remote RWB" ... ce sont des termes qu'on retrouve dans l'étude "Stratospheric Polar Vortices" (2009) de Waugh et Polvani.

[Higurashi]

Ah d'accord merci ! /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Mais donc les ondes de la haute troposphère sont générées par des forçages radiatifs je crois c'est ça ?

[Cirus]

De la haute stratosphère, plutôt ^^

[Higurashi]

De la haute stratosphère, plutôt ^^

Oui oui exact, je m'étais trompé ^^

[serge26]

je me permet une relance de ce sujet pour demander à nos experts quelle tendance se degage dans ces hautes altitudes pour les prochaines semaines.

je sais que leur dispos est faible mais si vous passez.....

j'avais lu (je ne sais plus trop ou) que ce debut de periode hivernale devait etre marqué par une deconcentration reguliere du vortex polaire mais que par la suite il devait progressivement se reconcentrer en 2eme partie d'hiver

vrai? faux?

[Ronflex]

Pour le moment le VPS est très concentré, la stratosphère est froide ce qui est normal pour la saison. Elle devrait rester comme ça au moins jusqu'à la mi novembre. Après ça pourrait être intéressant avec un probable réchauffement de la stratosphère Canadienne dans la première partie de décembre.

[altocumulus lenticularis]

Bonjour à tous,

Quelqu'un saurait-il développer un peu le sujet des splliting event et de leur impact au sol ?

De même pour un displacement event (et notamment pourquoi lors d'un tel phénomène) le vortex vient systématiquement sur caler sur les Aléoutiennes ? Et à quel type de temps pour l'Europe est associé un displacement event (tempête?) et un splitting event (Blocage et donc froid ?)

Merci d'avance ;-)

[altocumulus lenticularis]

Je reviens avec mes questions et doute m'envahit :

Est-ce que c'est SSW qui entraine en Displacement ou splitting event ou est est ce l'inverse ??

J'ai l'impression qu'en fonction des intervenants le discours n'est pas le même ou alors sans doute ai-je mal compris...

[Higurashi]

Je reviens avec mes questions et doute m'envahit :

Est-ce que c'est SSW qui entraine en Displacement ou splitting event ou est est ce l'inverse ??

J'ai l'impression qu'en fonction des intervenants le discours n'est pas le même ou alors sans doute ai-je mal compris...

C'est le displacement ou le split qui est forcé par le ssw /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">

[hailstone]

C'est le displacement ou le split qui est forcé par le ssw

Ce n'est pas de cette manière qu'il faut comprendre la chose. Le SSW se manifeste soit par un displacement event soit par un splitting event.

Sa cause peut se trouver dans la propagation vers le haut d'ondes de Rossby troposphériques, cf les articles ci-dessous :

http://www.columbia.edu/~lmp/paps/martius%2Bpolvani%2Bdavies-GRL-2009.pdf

ou

http://web.mit.edu/jlcohen/www/papers/CohenandJones_JC12.pdf

ou

http://www.ann-geophys.net/28/2133/2010/angeo-28-2133-2010.pdf

D'après cette littérature, les SSW de type displacement events seraient plutôt précédés (un mois à 6 semaines avant) par une structure à ondes 1 dans la haute troposphère (HG vers Barents/Kara vs BG aléoutiennes). Les displacement events majeurs peuvent être forcés (à une échelle de temps d'une dizaine de jours) par des blocages troposphériques dans l'Atlantique nord.

Pour les SSW de type splitting events c'est plus flou. Il y aurait en plus de ce pattern d'ondes 1 (moins net statistiquement) un signal précurseur dans le Pacifique nord (HG aux moyennes latitudes), avec qqch qui ressemble davantage à une structure à ondes 2. Par ailleurs, d'intenses blocages dans le Pacifique nord / Alaska pourraient aussi précéder les splitting events majeurs d'environ 10 jours.

Une fois le SSW réalisé (qu'il soit un split ou un displacement), il agit à son tour sur la troposphère par propagation verticale descendante d'anomalies négatives de NAM et en forçant une structure AO- dans les semaines ou mois qui suivent.

[Higurashi]

Oui tout a fait /emoticons/smile@2x.png 2x" width="20" height="20">

Mais je voulais faire simple ( trop ? ), en disant qu'une fois le ssw mis en place, il agit sur le vortex en le forçant à se déplacer, ou a se " splitter " ^^

[altocumulus lenticularis]

Ce n'est pas de cette manière qu'il faut comprendre la chose. Le SSW se manifeste soit par un displacement event soit par un splitting event.

Sa cause peut se trouver dans la propagation vers le haut d'ondes de Rossby troposphériques, cf les articles ci-dessous :

http://www.columbia.edu/~lmp/paps/martius%2Bpolvani%2Bdavies-GRL-2009.pdf

ou

http://web.mit.edu/jlcohen/www/papers/CohenandJones_JC12.pdf

ou

http://www.ann-geophys.net/28/2133/2010/angeo-28-2133-2010.pdf

D'après cette littérature, les SSW de type displacement events seraient plutôt précédés (un mois à 6 semaines avant) par une structure à ondes 1 dans la haute troposphère (HG vers Barents/Kara vs BG aléoutiennes). Les displacement events majeurs peuvent être forcés (à une échelle de temps d'une dizaine de jours) par des blocages troposphériques dans l'Atlantique nord.

Pour les SSW de type splitting events c'est plus flou. Il y aurait en plus de ce pattern d'ondes 1 (moins net statistiquement) un signal précurseur dans le Pacifique nord (HG aux moyennes latitudes), avec qqch qui ressemble davantage à une structure à ondes 2. Par ailleurs, d'intenses blocages dans le Pacifique nord / Alaska pourraient aussi précéder les splitting events majeurs d'environ 10 jours.

Une fois le SSW réalisé (qu'il soit un split ou un displacement), il agit à son tour sur la troposphère par propagation verticale descendante d'anomalies négatives de NAM et en forçant une structure AO- dans les semaines ou mois qui suivent.

Merci a toi. Typiquement actuellement un SSW mineur a permit le splitting évent. Mais la situation actuelle pourrait également déboucher sur un SSW majeur avec une orientation inverse des vents

[altocumulus lenticularis]

Bonjour à tous,

J’essaye de mieux comprendre les interactions stratosphère/troposphère et notamment le temps de réponse « moyen » entre l’apparition d’un événement stratosphérique et la réponse concrète dans la stratosphère ainsi que la durée des événements stratosphérique.

J'ai posé cette question en mp à certains mais nombreux sont les intervenants éclairés sur le sujet ici, aussi j’espère que chacun pourra apporter sa réponse ;-)

Peut être que ces quelques réflexions nous permettront de nous aider à affiner notre tendance pour cette deuxième partie d’hiver !

J’aimerais par exemple savoir combien de temps dure un splitting et un displacement event et surtout combine de temps après sa mise en place les effets se font sentir dans la troposphère, combien de temps dure en moyenne un SSW , un MMW et combien de temps après se mettent en place displacement ou splitting, idem pour les vagues d’ondes 1 et 2….

Par ailleurs si qqn pouvait me définir physiquement ce que sont ces vagues d’ondes 1 et 2 je suis plus que jamais intéressé !

Voilà ;-)

Merci d’avance à tous

[kaktus]

C'est une vraie mine d'or ce forum . En tout cas, j'en apprends beaucoup sur les SSW .

Merci infiniment aux contributeurs

[Invité Sky Blue]

Cirus avait posté ce graphe sur ses prévisions strato en Octobre:

Le résultat à postériori est troublant, ce qui relance la question de la gouvernance de la strato sur la tropo en hiver.

Même si l'alter égo de la NAM et l'AO plus que la NAO pour les puristes.

L'étude de la Stratosphère reste à mon avis la meilleur piste pour améliorer la prévision saisonnière hivernale.

Intéressant en tous cas.

[sebb]

Le décalé d'effet dans le temps avec l'activité tropicale ne doit pas être une mauvaise piste non plus, j'avais lu que la convection tropicale était à l'origine de forcing sur les ondes de Rossby, si on écarte ça ce serait très circulaire tous les hivers donc très NAM+? Donc peut être que la définition précise de l'interférence des tropiques permet de définir à l'avance le signe de la NAM pour une saison?

[Invité Sky Blue]

Tout à fait Sebb, la convection Tropicale est également très importante pour la prévision saisonnière et pour la vision du train d'ondes.

C'est très complémentaire de la Strato en fait, c'est en croisant tous les indices que l'on peut faire avancer les choses, mais c'est parfois antagoniste car trop d'indices tuent les indices.

La est toute la difficulté d'assemblée ce Puzzle géant qu'est la circulation atmosphérique.

Peut être un jour.

Comme disait Coluche, trop de chercheurs et pas assez de trouveurs.