Huitième Grande Idée pour comprendre la météorologie

Dans les billets précédents, nous avons déjà mis en avant sept grandes idées:

I – Premier point : Bien se persuader que la météorologie est avant tout une discipline de physiciens soucieux de comprendre l’évolution dans le temps de deux paramètres fondamentaux : la pression atmosphérique et la température de cette atmosphère ( Billet du 6 avril 2020 complété le 18 avril).

II – Second point : Ne pas perdre de vue que faire de la physique, c’est presque toujours étudier des transferts d’énergie. Dans le cas de la météorologie,  il s’agit d’analyser la répartition et l’effet du rayonnement thermique reçu du Soleil. ( Billet du 7 avril 2020) .

III – Troisième point : On pourra alors préciser les répartitions des températures moyennes de l’atmosphère et introduire la nécessité de l’existence de l’effet de serre . Ce qui impose l’idée d’une complication accrue de la composition de l’atmosphère ( Billet du 10 avril 2020) .

IV – Quatrième point : La nécessité impérieuse de prendre en compte le caractère tridimensionnel, et qui plus est sphérique, de l’atmosphère. Complexité accrue par le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même, d’où une force de Coriolis qui, combinée avec les échanges thermiques, génère le phénomène des ondes de Rossby ( Billet du 20 avril 2020).

V – Cinquième point : Il en résulte alors l’existence d’un front polaire, parcouru régulièrement de systèmes complexes appelés des perturbations, phénomènes majeurs des changements de temps à nos latitudes ( Billet du 23 avril 2020).

VI – Sixième point : Rien en météorologie ne pourra être expliqué et compris sans la prise en compte de la présence d’eau dans l’atmosphère, le plus souvent à l’état de vapeur, mais aussi sous forme liquide en micro-parcelles liquides ou solides. ( Billet du 1er mai 2020).

VII – Enfin, Septième point : La prévision de l’état de l’atmosphère dans le futur proche — objectif essentiel de la météorologie — repose avant tout sur l’identification des  grandes masses d’air qui se déplacent dans cette atmosphère, en se disputant l’occupation de l’espace. Deux marqueurs rendent possible cette identification des différentes masses d’air et de leur étendue à un moment donné : le géopotentiel Z500 et la Température Potentielle Équivalente Theta E .

.Les épisodes météorologiques qui se succèdent sont donc marqués par l’évolution continue de ces deux grandeurs, elles-mêmes déterminées par les lois de la mécanique et de la thermodynamique.

Mais le grand nombre de grandeurs qui interagissent (température, pression atmosphérique, humidité de l’air, albédos des limites solides ou liquides, nature aléatoire de la turbulence, etc), fait que s’introduit une importante variabilité des phénomènes observés. D’où l’intérêt de mettre de l’ordre dans ce désordre apparent, en dégageant les grands aspects de l’atmosphère qui se reproduisent continuellement.

On a ainsi identifié six grands types de masses d’air composant l’atmosphère qui recouvre la plus grande partie de notre hémisphère Nord, six grands schémas qui se reproduisent périodiquement, comme nous vous en donnerons des exemples types.

Premier grand type de masses d’air : L’air polaire maritime

Lorsque la dépression d’Islande se décale vers la Scandinavie, l’irruption froide se produit sur la mer du Nord. Lors de cette descente directe en latitude, le réchauffement par la base de la masse d’air est plus bref mais plus intense (caractère convectif accusé).

Le parcours maritime confère aussi à cette masse d’air une humidité importante. Finalement, on assistera au même type de temps qu’avec l’air polaire maritime, en plus froid et plus instable. Ce qui peut même conduire à des épisodes orageux.

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Troisième grand type de masses d’air :  L’air polaire continental

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Lorsqu’une cellule anticyclonique se trouve centrée sur la Scandinavie, l’invasion froide arrive sur l’Europe par l’E ou NE. Dans ce cas, le parcours sur une surface essentiellement continentale ne modifie pas le caractère initial de l’air, qui reste très froid et très sec. C’est là l’origine des vagues de froid intense en hiver.

Le passage sur la Baltique ou la mer du Nord s’accompagne éventuellement d’une augmentation de l’humidité dans les basses couches, d’où l’apparition de stratus ou de stratocumulus.

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Quatrième grand type de masses d’air :  Air tropical maritime en situation hivernale

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