Météo

Météo
Lien agriculture-Météo : 10 000 ans pour les premières céréales
1° écrits scientifiques (météo, géophysique) : 340 ans avant JC
1450 1° hygromètre : laine de mouton/balance (Nicolas de Cues)
1° anémomètre : plaque verticale poussée par le vent (Alberti)
1608 : 1° thermoscope Santorio
Le 1° à mercure : Torricelli
1648 : Pascal démontre que la pression diminue avec l’altitude
1873 : Naissance de l’organisation météorologique internationale (aujourd’hui ordi météo France =
Cent milliard d’opération à la seconde)
But : mieux connaitre les 500km d’atmosphère, et surtout les 10-20Km où évoluent nuages
troposphère), tempêtes et autres…
Principe : observation mondiale => prévision
10 300 stations terrestre, 7000 stations sur navires, 900 bouées, 7 satellites.
Troposphère : 0-10km, Stratosphère 10-50km, Mésosphère 50-85Km, Thermosphère, exosphère.
Température, humidité, vent, pression, précipitation, évaporation, rayonnement, insolation dans des
conditions identiques.
Pression = poids d’une colonne d’air sur une surface donnée. Au niveau de la mer =1kg/Cm2 = 1013
hPa. On perd 1hPa /10 m entre 0 et 3000. (- ensuite). Sur carte, on trace des courbes
« isobares »tracées tous les 5HPa.
Basse pression = dépression
Haute pression = anticyclone
Vent = Conforme à la pression : dans l’hémisphère nord=>haute pression = sens des aiguille d’une
montre.
Girouette = sens du vent ; anémomètre = vitesse du vent.
Naissance du vent : le soleil chauffe l’atmosphère en intensité variable suivant la latitude.
Lorsque l’air chauffe, il se dilate et devient plus léger, il monte, crée une dépression. Lorsqu’il se
refroidit, il descend, crée une surpression : anticyclone.
Les anticyclones se déplacent vers les dépressions = vent.
La rotation de la terre entraine les corps dans ces mouvements = l’anticyclone tourne donc dans le
sens des aiguilles d’une montre sur lui-même, et autour de la dépression dans un sens inverse.
Echelle de Beaufort : de 0 à 12 (118km et +)
Précipitation = pluviomètre (détermination du POS, des recours assurances..)1mm=1l d’eau/M2
1cm de neige = 0,8 mm
Insolation = Héliographe durée d’ensoleillement au cours d’une journée.
Rayonnement = énergie envoyée par le soleil : pyranomètre.
Mesures en altitude.
Ballons sondes jusqu’à 30km (hélium, parachute, radiosondes) = courants dair, t°, Pression en
altitude influence le reste (avion économie d’énergie)
Satellites : Spoutnik 1957
2 sortes : géostationnaires à 36000 km et à orbite polaire à 850 Km. Entre 700 et 1200 Kg.
Radars de précipitation : 20 en France Utiles pour les compét sportives. Détectent les quantités de
précipitation, jusqu’à 6 km d’altitude.
LES NUAGES.
La condensation provient soit d’un enrichissement en vapeur d’eau, soit d’un refroidissement.
C’est la transformation de l’eau sous forme gazeuse(vapeur invisible) en eau à l’état liquide.
+ il fait chaud, + l’air peut contenir de vapeur d’eau.
Refroidissement = peut se produire
-au contact d’1 corps froid terre ou mer= brouillard si vent, gelée blanc ou rosée sans vent mais t°nég
-Rayonnement : bas, diminution de la T°
-Par mélange des masses d’air.
-Par détente : en se détendant, un gaz se refroidit. En montant, l’air va se détendre, se refroidir, et
condenser = nuage. (sol surchauffé, air monte, se détend, refroidit, condense, sature, précipite)
-Par convection thermique.
-Soulèvement orographique. Au vent, les nuages se forment et condensent, sous le vent, l’air asséché
se recompresse et devient chaud : effet de foehn.
Noyau de condensation : indispensables à la formation des gouttes
Cristaux de sels marins, particules minérales, particules organiques (brouillard des villes), particules
chargées en électricité (ions). (les avions = particules = trainées brouillard)
Les nuages : particules d’eau autour de noyaux de condensation en équilibre.
Classification : genres (10), espèces (14), variétés (9)
Nuages tous dans la troposphère, au niveau sup, moyen, ou inf.
Etage sup :
-Cirrus : constitués de glace, aspect chevelu, souvent 500km avant une perturbation.
-Cirrocumulus : cristaux de glace, organisés en bancs, couches de base fréquemment au même
niveau. Orages à venir.
-Cirrostratus : Petits cristaux de glace. Voile nuageux ou blanchâtre (halo). Annoncent une
dégradation du temps.
Etage moyen :
-Altocumulus : eau ou cristaux. Disposent de leur ombre, Forme de lamelles, galets ou rouleaux.
Aspect moutonné : phénomènes orageux à redouter.
-Altostratus : eau, neige, cristaux. Couche nuageuse en forme de nappe : permet de discerner le
soleil : Pluie ou neige proche.
-Nimbostratus : Nuages de précipitation, le soleil est masqué.
Etage inférieur :
-Stratocumulus : Couche continue à la forme de galets, rouleaux, ou dalles. Symbole des « entrées
maritimes » ciels anticycloniques d’hiver ou de printemps.
-Stratus : lié aux nuages de brouillard
-Cumulus : nuages séparés, à extension verticale. Protubérances, base horizontale. Beau temps sauf
si en forme de chou fleur.
-Cumulonimbus : denses, massifs, puissants, blancs. Eclairs, fortes précipitations…
LES METEORES.
Phénomènes observés dans l’atmosphère ou à la surface du globe.
Hydrométéores : Embruns, brouillard, chasse neige, neige, grésil, pluie, rosée, buée, givre.
Litho météores : Brume, fumée, tourbillon de poussière…
Photo météores : Halo, irisation, arc en ciel, mirages…
Electro météores : Eclair, tonnerre…
Les précipitations :
0,1-0,5 mm = Bruine
> 0,5 = Pluie
Surfusion possible en T° négatives => pluies verglaçantes.
Principales variétés de précipitations solides : plaquettes, étoilées, colonne, aiguilles, dendrites, neige
roulée, grésil, grêlon.
La grêle : 5 à 50 mm. Se charge au fur et à mesure de son déplacement horizontal (nuage) et vertical
(mouvements d’air dans le nuage et masse). 2 préventions : filets et décharges de particules d’iodure
d’argent jouant le rôle de noyaux avant que la grêle ne se construise.
Brouillard, brume : c’est un nuage qui touche le sol.
La brume visibilité horizontale réduite entre 1000 et 5000m, brouillard visibilité inf à 1000m.
5 types de brouillard :
-Mélange air chaud / air froid.
-Rayonnement du sol par nuit étoilé froide.
-Advection : refroidissement rapide d’une masse chaude et humide par contact avec une surface
froide.
-Détente : air chaud qui s’élève, se détend et forme du brouillard sur la montagne.
-Evaporation : une masse froide se charge d’humidité au dessus d’une étendue chaude s’évaporant.
Formations orageuses :
Dans les cumulonimbus, les vents ascendants peuvent atteindre les 60Km/ H
Eclair (dans les 2 sens entre charge positive et négatives) et tonnerre : Lumière 300 000 Km/s. Son
=340m/s)
Causes :
-Réchauffement intense du sol par rayonnement solaire (été)
-Passage d’un front froid qui pousse l’air chaud en hauteur : nuages larges, front haut…septembreoctobre chez nous.
Les tornades et super cellules orageuses :
Apparaissent lors de nuages appelés super cellules. Air chaud et humide à la base, air sec au dessus
de 3000m…Souvent après d’autres orages.
2 colonnes : une colonne d’air ascendante, l’autre froide descendante. Vent à l’intérieur jusqu’à
200km/h. Hauteur qui va au delà de la tropopause (12 000 m). Dans le front de rafale, se crée la
tornade, de l’autre côté du front des averses. Echelle de Fujita pour les tornades. Vents capables de
soulever des objets de plusieurs centaines de Kg. Si les prévisions de ces phénomènes ne sont pas
faciles, certaines conditions sont propices : conditions météo, morphologie du terrain…
Les Grains et lignes de grains :
2 situations : Par temps variable (surviennent dans la zone postérieure des systèmes nuageux
dépressionnaires) et par temps orageux.
Grains blancs : coup de vent observé sans aucun nuage dans le ciel.
Grain de vent : coup de vent
L’analyse des observations.
Les masses d’air : échauffement de ces masses / soleil (+ chaud à l’équateur, - aux pôles)
L’air froid descend des pôles, l’air chaud monte, puis s’écoule vers les pôles. La rotation de la terre
provoque des mouvements qui sinon ne feraient qu’aller du nord vers le sud. (Force de Coriolis)
Les fronts : plans plus ou moins inclinés à la jonction entre une masse d’air chaude et une autre
froide. La chaude se se situant toujours plus en altitude.
Les pluies diluviennes d’automne sur le pourtour méditerranéen sont le fruit de cette rencontre
entre un front froid (air polaire maritime)et une masse d’air chaud (tropical maritime). Derrière ce
front des nuages peuvent encore se former, des pluies sporadiques. L’air semble limpide dans cet air
à dominante froide.
Les perturbations :
Une perturbation est une masse nuageuse compacte, de très grande étendue, constituée à partir
d’une anomalie de basse couche, qui oppose plusieurs couches différentes.
En automne et au printemps, lorsque les couches polaires sont les plus froides, les perturbations
deviennent plus violentes en Europe.
L’aspect spiralé des dépression vient du mouvement des masses d’air : le chaud monte, aspire le
froid au centre, créant une dépression, l’air se refroidit en montant puis est rejeté…
La connaissance des mases d’air en altitude, les mouvements…sont autant de données qui
permettent d’envisager la suite des évènements.
LES PREVISIONS :
Prévision numérique : Les observations sont collectées puis analysées en utilisant des
supercalculateurs se servant d’équation de la mécanique des fluides.
Limites : des zones importantes de vide météo existent (pas de données)
Les données doivent pouvoir être analysées par les ordis (manque de puissance)
Modélisation en 3 dimension dépendant de l’éloignement du lieu analysé, et de la hauteur / terre.
Ces cubes fournissent des donnés, point par point qui sont ensuite utilisées par les ordi pour prévoir
l’évolution.
Le modèle Français ARPEGE : 19km / point sur la France, 233km sur la nouvelle Zélande, 41 nx sur
l’axe vertical, toutes les 15 minutes,
Les indices de confiance sont des prévisions qui se donnent 51 probabilité dans les zones de vide en
fonction de l’époque de l’année.
Les phénomènes locaux :
Actions du relief : Les lenticulaires sont au sommet des mouvements d’air qui en montant au dessus
des montagnes se transforme en humidité qui est étirée par les vents forts de la haute altitude.
Action thermique :
Brise de mer attirée par élévation de la chaleur de la terre chauffée par le soleil.
Brise de terre la nuit (mer chaude, vent ascendant, vent qui vient de la terre)
En montagne, la journée, l’air chaud du bas monte…la nuit, l’air froid des montagnes élevées
redescend…
Paléoclimat (glaces, arbres, fossiles…) et hausse des T°.
Brest Marseille le marégraphe a enregistré une hausse de 12Cm en 1 siècle !!