Météo, comprendre les secrets du temps by Jacob-Duvernet

Jacques Kessler

Météo Comprendre les secrets du temps

ÉDITIONS JACOB-DUVERNET

Météo rime avec France Info ’aviateur, connaissant donc un peu la météo, le journaliste amoureux du ciel et de l’espace que je suis ne peut oublier que le mot météo est un dérivé du mot météore, et que grâce aux magies de l’étymologie, cette science qui focalise à longueur de journées l’intérêt des auditeurs de France Info, tout en nous donnant un sujet de conversation favori, prend sa source dans les étoiles ! Le météore, c’est à l’origine « quelque chose qui est en haut, qui s’élève dans les airs », un « phénomène se produisant dans l’atmosphère »… La météorologie était au XVIe siècle la recherche sur les phénomènes ou sur les corps célestes : une sorte de science de l’espace ! Elle n’est venue que tardivement désigner la science qui étudie les phénomènes atmosphériques pour prévoir le temps… Et le mot météo est à l’origine presque un gros mot, un juron, une abréviation qui nous vient de nos poilus de 1917 et de l’argot des tranchées, forgé à cette époque terrible où la Grande Guerre avait transformé des millions de poilus français et allemands en SDF qui vivaient dans la boue, dans le froid et sous la pluie ! La météo a globalement réintégré nos salons douillets et les ingénieurs de Météo-France sont à l’exemple des chroniqueurs météo comme des « petits princes » égarés sur la terre. Leur science se rapproche très fortement du journalisme : enquête, recherche de faits de traces et de témoignages, comparaisons, investigations, recoupements. Elle bénéficie aujourd’hui des formidables progrès de la science et de la conquête de l’espace tout en gardant cette part d’irrationnel et d’imprévisible qui nous rappelle notre fragilité humaine… Et ce guide, aujourd’hui totalement refondu et corrigé par Jacques Kessler, nous permet d’en savoir beaucoup plus sur les secrets du temps qu’il fait et qu’il va faire, sur une discipline qui n’a plus grand chose à voir avec l’astrologie, autre grand thème d’intérêt quotidien, sauf sur France Info qui préfère l’actualité avérée et vérifiée aux vieilles supercheries médiatiques !

Depuis 20 ans, depuis la création de France Info, la météo est plus fiable, les échéances de ses prévisions se sont allongées. Ne possède-t-elle pas l’un des deux plus puissants ordinateurs installés en France, capable d’effectuer bientôt vingt-huit billions (millions de millions) d’opérations informatiques par seconde ! 4

Météo. Comprendre les secrets du temps

« Météo » rime vraiment avec « France Info » : chaque bulletin météo diffusé sur nos antennes ne conditionne pas seulement une partie de notre journée, notre façon de nous habiller ou de conduire, nos sujets de conversation. D’un côté, il nous incite à prendre du recul, à prendre de la hauteur, à nous interroger sur notre histoire et sur notre avenir, sur notre environnement, sur le réchauffement de la planète… Et paradoxalement il nous incite aussi à atterrir, à garder les pieds sur terre et le sens des réalités ; il nous rappelle par exemple en période de grand froid la colère d’un autre petit prince égaré qui vient de rejoindre les étoiles : l’avis de « tempête et de révolte » lancé à la radio par l’Abbé Pierre le 1er février 1954 et qui reste d’une actualité… frigorifiante ! Michel Polacco Directeur de France Info

Météo rime avec France Info

Remerciements À Météo-France, et plus particulièrement à Mme Anne GUILLAUME, responsable des publications, et à ses collaborateurs, pour la relecture et la correction de cet ouvrage, et à Mr Emmanuel BOCRIE, chef de l’Unité Médias.

Autres ouvrages de l’auteur MÉTÉO DE LA FRANCE Tous les climats localité par localité Écrit en collaboration avec André CHAMBRAUD, Paris, Éditions J.C. Lattès, 1990. En vente à Météo-France, 2 avenue Rapp, Paris 7e. LA MÉTÉO DE TOUS LES JOURS EN 100 QUESTIONS Éditions Transparence, 1995 (épuisé).

Avant-propos

atmosphère offre le plus beau des voyages. Le ciel soit avec vous ! Nul n’échappe aux caprices du ciel, mais les comprendre est tout aussi passionnant que profitable. Car la météo fait notre quotidien, alimente nos conversations, conditionne notre habillement, facilite ou perturbe nos activités, agrémente… ou gâche nos loisirs ! On ne peut la modifier, mais on peut l’analyser, la prévoir et l’utiliser. L’atmosphère a ses lois, le climat ses particularités et la prévision ses méthodes. Ce livre a pour but de vous les expliquer et de vous faire découvrir tout ce qui se cache derrière la présentation médiatique de la météo. Vous ne regarderez plus le ciel de la même manière… Et vous pourrez effectuer vous-même nombre de prévisions locales fiables, voire bâtir votre station sous abri.

L’

La fiabilité des prévisions météorologiques a progressé de manière spectaculaire depuis mes premières interventions, il y a plus de vingtcinq ans, sur les antennes de Radio France. La fréquence des bulletins météo a suivi le même rythme, à la demande croissante du grand public et des secteurs d’activités. Les prévisions atteignent actuellement une échéance de sept jours et peut-être bientôt neuf jours ! En lisant ce guide, vous connaîtrez l’essentiel et l’indispensable en une moindre durée. Bonne lecture ! Jacques Kessler

Table des matières Chapitre I L’atmosphère révèle ses secrets L’énergie solaire, première clef !...................................................................................................................................................11 D’où soufflent les vents ?.................................................................................................................................................................................15 Anticyclones et dépressions .................................................................................................................................................................. 21

Chapitre II Observer le ciel La formation des nuages.............................................................................................................................................................................30 Si les perturbations s’en mêlent ..................................................................................................................................................35 La parole aux nuages.........................................................................................................................................................................................42 Quatre saisons, un seul cycle ...........................................................................................................................................................49 La lune entre dans le jeu..............................................................................................................................................................................53

Chapitre III Les phénomènes météorologiques Pluie, neige ou verglas ?...............................................................................................................................................................................56 Orage ou grêle ?.............................................................................................................................................................................................................58 D’où vient le brouillard ? ..............................................................................................................................................................................62 Rosée, gelée blanche et givre........................................................................................................................................................65 Les couleurs du ciel......................................................................................................................................................................................................67 Tempêtes et ouragans ..........................................................................................................................................................................................71 Cyclones et tornades ................................................................................................................................................................................................74

Chapitre IV La prévision pour tous Les surprises des dictons ................................................................................................................................................................................80 La prévision artisanale........................................................................................................................................................................................85 Les mesures au sol.........................................................................................................................................................................................................87 Ballons-sondes et satellites .....................................................................................................................................................................90 La prévision numérique ...................................................................................................................................................................................95 La prévision probabiliste ...............................................................................................................................................................................99

Chapitre V Le temps de demain Prévoir la saison à venir .............................................................................................................................................................................102 Les autres grandes questions .......................................................................................................................................................104 Pour s’informer.....................................................................................................................................................................................................................107

Chapitre VI Connaître la météo chez soi Peut-on installer une mini-station dans son jardin..................................................................112 Comment définir son propre climat ? ......................................................................................................................113 Comment interpréter ces données ?...........................................................................................................................114

Annexe Index ..............................................................................................................................................................................................................................................................115

Chapitre 1 L’atmosphère révèle ses secrets

L’énergie solaire, première clef !...........................................................................................................12 D’où soufflent les vents ?.....................................................................................................................................................15 Anticyclones et dépressions .....................................................................................................................................21

L’énergie solaire, première clef ! Le soleil : à l’origine de toute météorologie

Cent cinquante millions de kilomètres nous séparent du soleil. Les régions tropicales sont un peu plus proches de lui que les régions polaires, mais la différence (de quelques milliers de kilomètres) est tout à fait négligeable. C’est bien plus l’angle d’incidence des rayons qui est en jeu.

es rayons solaires varient-ils en intensité ? Les rayons solaires contiennent pratiquement tous la même énergie. Qu’ils atteignent l’atmosphère tropicale ou l’atmosphère polaire n’y change pas grandchose. Les seconds sont toutefois, vus du sol, beaucoup plus obliques. Même à midi, le soleil dans les régions polaires n’est jamais très haut au-dessus de l’horizon.

Pourquoi fait-il si froid au pôle ? La réception de l’énergie par le sol est profondément affectée par l’angle d’incidence des rayons. La différence entre un éclairement vertical, oblique ou rasant, est primordiale : un rayon très oblique éclaire une zone plus étendue et l’intensité du rayonnement au mètre carré en est amoindrie d’autant. Par exemple à midi, à l’équinoxe, un rayon solaire de même intensité atteignant une ville située sur l’équateur est deux fois plus énergétique qu’un rayon comparable atteignant une ville comme Oslo, située à

Êtes-vous sûr de votre cadran solaire ? La tige métallique (gnomon) d’un cadran solaire doit être impérativement parallèle à l’axe des pôles de la Terre, ce qui nécessite la prise en compte de la latitude du lieu d’implantation.Alors, chaque jour de l’année, pour une même heure solaire, seule la longueur de l’ombre varie. Le mouvement de la Terre autour du Soleil est complexe. La journée basée sur la position

de l’astre n’a 24 heures qu’en moyenne annuelle, par exemple. Les cadrans les plus perfectionnés tiennent compte de l’équation du temps, une conséquence fascinante de l’astronomie. Leurs barres horaires, remplacées par des courbes en forme de huit, permettent de passer de l’heure solaire à une heure s’écoulant au même rythme que nos horloges.

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60 degrés de latitude. Telle est la principale raison pour laquelle les régions intertropicales sont plus chaudes que les régions polaires. Pour cette même raison, il fait plus chaud à midi… qu’à l’approche du crépuscule, alors que le soleil lui-même est toujours aussi ardent.

En éclairant une surface plane de biais avec une lampe, on comprend que le rayonnement reçu varie selon que l’angle d’incidence se rapproche de 0 ou 90°.

Les autres facteurs locaux liés au rayonnement La nature du sol, conséquence des conditions climatiques et géologiques, entre également en compte pour accentuer ou pondérer les déséquilibres. À l’extrême, les régions glaciaires renvoient aussitôt dans l’espace la quasi-totalité de l’énergie solaire reçue… à la manière d’un miroir. Les régions cultivées ou les forêts tropicales en absorbent, au contraire, la majorité. L’albédo est précisément la proportion du rayonnement atteignant le sol qui est aussitôt réfléchie vers le haut. Il peut varier de 10 % sur un marécage à 85 % sur la neige ! Une partie de ce rayonnement réfléchi revient néanmoins vers le sol après une nouvelle réflexion sur la base des nuages ou une diffusion par l’atmosphère vers le bas. Le vocabulaire de tout ceci est simple : la réflexion est le renvoi dans une direction déterminée ; la diffusion est une redistribution dans toutes les directions. Deux faisceaux de lumière identiques, de 1 m2 de section (grossis sur le schéma), à l’époque des équinoxes, éclairent verticalement 1 m2 de sol au niveau de l’équateur, et obliquement 2 m2 à la latitude d’Oslo. Le réchauffement à la surface de la Terre (sans tenir compte de la présence de l’atmosphère) est ainsi, dans le second cas, deux fois moins intense.

PÔLE NORD

2 m2 À LA LATITUDE D’OSLO (60° N)

1 m2 RAYONS SOLAIRES

1 m2 AU NIVEAU DE L’ÉQUATEUR

1 m2

PÔLE SUD

À quoi est utilisé essentiellement le rayonnement atteignant le sol ? Parmi les 160 watts au mètre carré reçus en moyenne par la Terre, 85 watts seront utilisés… pour l’évaporation de l’eau ! Mais cette chaleur n’est pas perdue : elle est, en réalité, emmagasinée par la vapeur d’eau de manière latente. C’est-à-dire qu’elle sera libérée tôt ou tard

L’atmosphère révèle ses secrets

À l’échelle annuelle, les nombres d’heures diurnes et nocturnes s’équilibrent : à l’équateur, un moitié-moitié quotidien ; aux pôles, un semestre d’éclairement, puis un semestre d’obscurité. À Paris, le jour varie de 8 à 16 heures.

dans l’atmosphère par le processus inverse : la condensation. Les 75 watts restants se subdivisent en 15 watts perdus par contact direct avec l’air et 60 watts retransmis à l’atmosphère sous forme d’un rayonnement infrarouge. Ces 60 watts représentent en fait le bilan ou le solde d’un vaet-vient de ce rayonnement infrarouge entre la Terre d’une part, et les nuages ou les gaz « à effet de serre » d’autre part. Ce va-et-vient, exactement comme dans une serre entre le sol et les vitres, permet à notre Terre de bénéficier de températures clémentes. En son absence, les températures seraient plus basses d’une trentaine de degrés.

L’énergie solaire est-elle parfois détruite ? Non, jamais. Elle est utilisée et transformée. Il en est comme pour un appareil de chauffage qui emprunte de l’énergie à une source, puis la restitue sous forme calorifique. La Terre et son atmosphère captent l’énergie solaire et la transforment en chaleur sous forme sensible (transmissible par contact) ou sous forme de rayonnement infrarouge. Enfin, avec un certain retard, elles la renvoient intégralement dans l’espace interplanétaire. Ce retard (dû à ce fameux effet de serre) comme cette restitution sont fondamentaux. Grâce à eux, notre biosphère est habitable. Si la Terre conservait cette chaleur, sa température ne cesserait de croître… sur la base d’une énergie solaire qui est de 4 millions de milliards de kWh par jour aux confins de l’atmosphère. n

53 % du rayonnement s’envolent ! Parmi les 340 watts au mètre carré provenant du soleil (en moyenne sur l’année et sur l’ensemble du globe), 105 watts sont renvoyés dans l’espace lointain par réflexion sur les nuages, réflexion sur le sol ou diffusion par l’atmosphère vers le haut, et 75 watts sont absorbés par l’air et les nuages. Le sol ne

capte finalement que 160 watts, c’est-à-dire 47 % de l’énergie initiale, soit par rayonnement direct, soit par diffusion de l’atmosphère vers le bas, une fois tous les transferts calculés. Ce rayonnement diffus reçu par la Terre explique qu’il puisse faire jour lorsque le soleil est caché par un nuage noir.

Météo. Comprendre les secrets du temps

D’où soufflent les vents ? Les chaleurs s’échangent, les vents régulent…

es vents sont-ils utiles ? Oui, car ils régulent les écarts de température. Les vents et les courants marins sont utilisés par la nature pour rétablir un équilibre constamment perturbé à l’échelle mondiale : les zones intertropicales se réchauffent beaucoup plus que les zones polaires. En l’absence de vents, les premières seraient beaucoup plus chaudes encore, tandis que les secondes seraient, inversement, beaucoup plus froides.

La naissance des mouvements ascendants ou descendants Ils peuvent avoir une origine dynamique (en liaison avec le caractère dépressionnaire ou anticyclonique de l’atmosphère) ou une origine thermique. Dans ce cas, il faut savoir que l’air chaud est plus léger que l’air froid. Le premier a, de ce fait, tendance à s’élever en altitude, tandis que le second, plus dense (donc plus lourd), préfère se confiner à proximité du sol. Cette différence de comportement entre deux masses d’air situées, à l’origine, à la même altitude, constitue l’amorce de la plupart des

La direction du vent est celle d’où vient le vent, et non pas celle vers laquelle il souffle. La rotation de la Terre sur elle-même est à l’origine de l’existence de la plupart des vents d’est et d’ouest. La distribution du froid et du chaud entre pôles et équateur est à l’origine des vents de sud ou de nord.

Coriolis et les chevaux de bois La force de Coriolis se manifeste lorsqu’un objet (au sens large) se déplace par rapport à un support animé d’un mouvement de rotation. Dans le domaine météorologique, l’objet est l’air et le support la Terre. Prenons un autre exemple : un enfant assis sur le manège d’une fête foraine n’est soumis qu’à la force centrifuge qui le pousse

vers l’extérieur. Mais si cet enfant se lève et tente de marcher en direction de l’axe du manège (ce qu’il ne faut pas faire lorsqu’il tourne !), à la force centrifuge s’ajoutera la force de Coriolis due à la rotation du manège. La première l’obligera à redoubler d’effort pour avancer, la seconde va le dévier sur le côté et le déséquilibrer.

L’atmosphère révèle ses secrets

Les alizés achèvent le cycle tropical. Modérés et réguliers, ils convergent très logiquement des tropiques vers l’équateur. Dans l’hémisphère Nord, les alizés sont des vents de nord-est, soufflant a priori du nord vers le sud, mais déviés par la force de Coriolis. Dans l’hémisphère Sud, ce sont de vents de sud-est.

mouvements atmosphériques. Attention : l’air en altitude que la météo nomme chaud peut être glacial ! Il ne faut pas s’y tromper : sa chaleur est une comparaison avec d’autres airs de même altitude.

Comment agit la force de Coriolis ? Il s’agit d’un effet mécanique, analogue au déport dans une centrifugeuse. La rotation pousse les objets mobiles vers l’extérieur, tout comme les passagers se penchent dans les virages. Bien sûr, l’atmosphère est maintenue à proximité du globe par les forces de pesanteur qui s’opposent aux forces centrifuges… mais comme elle est aussi un élément fluide, elle pourra se déplacer un peu plus vite ou un peu moins vite, en certains points et à certains moments. Cette marge de manœuvre permettra à la force déviante de Coriolis de se manifester. Négligeable dans la vie quotidienne, la force de Coriolis prend de l’importance en balistique, et avant tout, en météorologie ! Cette force dévie les mouvements des masses d’air selon leur direction, toujours de la même façon. De son fait, toute trajectoire a priori rectiligne a tendance à s’incurver vers la droite dans l’hémisphère nord, et vers la gauche dans l’hémisphère sud. Ses effets s’annulent au niveau de l’équateur. Pour un observateur terrestre, le moindre retard de l’air sur le

Météo. Comprendre les secrets du temps

mouvement de rotation de la terre prend l’apparence d’un vent d’est, tandis que la moindre avance se traduit par un vent d’ouest.

L’air circule en trois étapes Dans notre hémisphère, les vents de sud transportent les masses d’air chaud de l’équateur vers le pôle Nord. Ces déplacements d’air ont tendance à créer un manque près de l’équateur et un trop-plein vers les pôles. La compensation ne peut être apportée que par un déplacement inverse d’air froid, par un autre chemin... ou à une autre altitude. Attention, dans l’hémisphère sud, c’est le contraire : la chaleur vient du nord.

Les démonstrations avec orange et bougie, des circulations de la Terre et de la Lune par rapport au Soleil ont toujours un succès... Dommage de ne pouvoir expliquer aussi facilement la force de Coriolis, pourtant si fascinante.

Mais la réalité est cependant loin d’être aussi simple. L’air est non seulement dévié par la rotation de la Terre, mais aussi par les massifs montagneux, tandis que les vallées le canalisent ; de plus, il peut se radoucir ou se rafraîchir durant son périple. La circulation de la chaleur entre l’équateur et les pôles s’effectue en fait en trois étapes, d’une manière différente dans les régions tropicales, tempérées, et polaires. Ce dernier milieu est plus simple : l’air à proximité du sol dense, glacial, bien lourd, reste près du sol. Ensuite, il s’écoule par pulsations vers les contrées tempérées. L’air chaud ne peut circuler qu’en altitude. Les vents dominants y sont de nord-est dans les basses couches (hémisphère nord) et d’ouest en altitude.

Comment fonctionne le schéma de la zone tropicale ? Aux latitudes équatoriales, l’ardeur du soleil et l’échauffement de l’air à sa base provoquent de massives ascendances. Parvenu à haute altitude, cet air se dirige vers l’un ou l’autre des pôles. Refroidi durant son trajet et dévié par la force de Coriolis, il finit par redescendre vers le sol audessus des régions subtropicales (à des latitudes voisines de 30 degrés). Une partie repart alors vers le pôle, tandis que l’autre revient à basse altitude vers l’équateur prendre la place laissée vacante par l’air ascendant : ce sont les alizés. En dessinant cette description sur une feuille de papier, on la mémorise facilement, une fois pour toutes. Son nom savant est la « cellule de Hadley ».

L’atmosphère révèle ses secrets

Les jet-streams ou courants jets coiffent les systèmes de vent de nos régions. Atteignant fréquemment 300 à 400 km/h, ils doivent être impérativement pris en compte par les pilotes d’avion. À l’époque des tempêtes de décembre 1999, une vitesse record de 529 km/h a été mesurée par ballon-sonde à 8000 mètres au-dessus de la Bretagne.

Et sous nos latitudes, que se passe-t-il ? Dans les zones tempérées, les vents d’ouest prédominent nettement à haute altitude, et sont très présents, mais dans une moindre mesure, à basse altitude. Ils sont plus réguliers et plus forts dans l’hémisphère Sud, car les massifs montagneux susceptibles de les freiner ou de les dévier y sont rares. Ce sont alors les célèbres « quarantièmes rugissants » et « cinquantièmes hurlants », vigoureux vents d’ouest de l’hémisphère sud nommés d’après leurs latitudes. Mais un autre facteur intervient bientôt : la rencontre des fréquentes incursions d’air froid d’origine polaire (pulsations évoquées plus haut) et de l’air chaud d’origine tropicale. D’où des conflits de plus ou moins grande intensité que l’on appelle des perturbations. Au-dessus de ces conflits de masses d’air propres aux zones tempérées et à leur limite, apparaissent les jet-streams ou courants jets. Ces « tubes » de vents violents soufflent d’ouest en est, selon des axes rectilignes ou ondulants, à des altitudes voisines de dix kilomètres. Ils jouent un grand rôle dans la naissance et le développement des perturbations et des tempêtes.

Les noms de vents Les vents régionaux qui conservent de nos jours un nom particulier sont des vents soufflant généralement à grande échelle, mais qui présentent, dans la région considérée, soit des caractéristiques différentes dues au relief… soit des effets spéciaux remarquables ! En France, les plus connus de la première catégorie sont le mistral, la tramontane et l’autan. Dans la seconde, on peut citer la bise, associée aux épisodes de froid sibérien dans nos régions les plus continentales telles que l’Alsace ; le marin, qui apporte l’humidité de la Méditerranée au Languedoc ; ou encore le sirocco, vent chaud d’origine saharienne, humidifié par la traversée de la mer et responsable de pluies contenant du sable. Durant un week-end de mai 1988, la région parisienne a ainsi reçu… 80 kilos de sable au km2. 18

Météo. Comprendre les secrets du temps

Pourquoi le vent Fœhn prend-il parfois une minuscule ? Le Fœhn et un vent chaud qui vient d’Italie et franchit les Alpes suisses ou autrichiennes.Ayant perdu une grande partie de son humidité par des pluies sur les versants sud, il devient très sec dans les contrées situées au pied des versants nord et contribue à la résorption des

nuages. L’effet de fœhn, avec un f minuscule, est une généralisation de ce processus à toute situation où le vent souffle perpendiculairement à une barrière montagneuse. Le Pays basque, le Béarn et la Bigorre sont, par rapport aux Pyrénées, en situation de fœhn lorsque souffle un vent de sud.

Tramontane, autan et mistral sont trois vents régionaux du sud de la France. La tramontane et le mistral se répondent souvent l’un l’autre.

Le mistral chasse-t-il les nuages ? C’est la sécheresse de l’atmosphère qui provoque la résorption des nuages. Le mistral est un vent de nord, sec et froid, soufflant de la moyenne vallée du Rhône vers le golfe du Lion. Sa force est due à l’accélération qu’il subit dans le couloir rhodanien, rectiligne et encaissé. Sa zone d’influence est plus ou moins étendue et, lorsqu’il atteint la côte varoise et la Corse occidentale, il devient un vent d’ouest. l Le mistral s’établit généralement après le passage d’une perturbation pluvieuse et s’accompagne en Provence d’un temps ensoleillé et lumineux. La partie de l’air qui ne s’engouffre pas dans le couloir du Rhône passe au-dessus des Alpes et du Massif central et subit un effet de fœhn en débouchant sur les régions méditerranéennes. lLa tramontane est l’équivalent du mistral, mais pour le Languedoc-Roussillon. Le seuil de Naurouze, entre les Corbières et les Cévennes, joue un rôle analogue à celui de la vallée du Rhône. Ce vent de nord-ouest est également sec et froid. Il s’établit et disparaît généralement en même temps que le mistral, à quelques heures près, et partage avec lui les caractéristiques menant au dessèchement de la végétation, ce qui la rend vulnérable aux incendies. l L’autan est un vent de sud-est qui souffle principalement sur le Midi toulousain, le Quercy et le Tarn. Il est

L’atmosphère révèle ses secrets

Renommé parmi les vents régionaux, le mistral peut souffler en toute saison… Mais on le craint davantage en hiver ou au printemps à cause de la sensation de froid glacial de ses rafales.

souvent associé au marin humide du littoral du Languedoc, dont il constitue en quelque sorte le prolongement. L’autan s’assèche par effet de fœhn après son passage au-dessus des Corbières, de la Montagne Noire et des Cévennes.

L’influence des brises de mer Soufflant le jour de la mer vers la terre, elles pénètrent jusqu’à une distance de 10 à 40 kilomètres de la côte aux latitudes tempérées (mais bien au-delà aux latitudes tropicales !) Conséquence d’un déséquilibre thermique à l’échelle locale, la brise de mer s’établit en cours de matinée par temps ensoleillé. Le Soleil réchauffe alors la Terre… trois fois plus vite que la mer ! Les mouvements de l’eau communiquent en effet la chaleur reçue dans ses profondeurs, ce qui provoque une déperdition en surface par rapport au réchauffement du sol sur la côte. Là, au contraire, l’air en contact avec le sol s’échauffe, devient léger, s’élève et doit alors être Ascendances Brise de mer remplacé par de l’air plus frais. Celui-ci viendra naturellement de la mer.

La brise de mer naît en matinée des vitesses de réchauffement différentes entre l’eau et la terre. La nuit, le phénomène est inverse mais plus faible. La brise souffle alors de la terre vers la mer, car cette dernière, à ce moment-là est la plus chaude.

Est-ce la brise de mer que l’on ressent sur le rivage ? Si ce vent souffle modérément et par beau temps, il s’agira le plus souvent de la brise. Mais si la mer se déchaîne sous un ciel plombé, ce sera alors tout simplement le vent dit « synoptique », celui qui souffle à grande échelle sur l’ensemble de la région.

Les autres brises Il existe d’autres brises, par exemple la brise de vallée. Elle s’établit le jour et remonte le long des pentes ensoleillées, qui s’échauffent avant le fond de la vallée encore privé de rayonnement solaire. (Les passionnés de planeurs et de deltaplanes savent utiliser avec profit les ascendances liées aux brises de vallée). n

Météo. Comprendre les secrets du temps

Anticyclones et dépressions Des phénomènes au cœur de la météo u’appelle-t-on dépression et anticyclone ? La pression atmosphérique est une mesure du poids de la colonne d’air située au-dessus d’une surface déterminée. Elle dépend des diverses températures qui règnent dans toute cette colonne, et peut donc être plus ou moins élevée. Un anticyclone est une zone de hautes pressions (colonne plus lourde), et une dépression une zone de basses pressions (colonne plus légère). La nature a horreur du vide et va compenser ce déséquilibre par une aspiration d’air qui convergera vers le centre de la dépression. Cet air proviendra d’une zone anticyclonique en état de surpression.

L’air va donc des hautes vers les basses pressions : en effet, tel est a priori le sens du déplacement de l’air. Le trajet est cependant loin d’être direct. Il est même particulièrement sinueux dans les faits. Pourquoi ? Parce que le vent doit aussi, et avant tout, distribuer la chaleur des contrées

Dépression vers la gauche Air ascendant

En plaine, la pression atmosphérique est de l’ordre d’1 kg/cm2, soit 10 tonnes au mètre carré. L’homme est adapté à ce phénomène et n’est pas vraiment sensible aux petites variations de la pression. Celles-ci sont pourtant déterminantes pour le climat.

Anticyclone vers la droite Air subsident

Dépression au sol

Anticyclone au sol

Pressions et vents dans l’hémisphère Nord pour un observateur se déplaçant dans le sens de l’air.

L’atmosphère révèle ses secrets

À moyenne et haute altitude, les hautes pressions sont associées à de l’air chaud et les basses pressions à de l’air froid. Petite subtilité : ces éléments n’occupent pas les mêmes positions géographiques qu’au sol. Et l’anticyclone de Sibérie, en particulier, disparaît en altitude.

les plus chaudes vers les plus froides… et il reste soumis à la force déviante de Coriolis ! Mais avant d’entrer dans le détail, il faut saisir le sens de cet outil de mesure et d’analyse que constitue le baromètre ou, plus scientifiquement, l’étude des pressions atmosphériques. Quelle est la différence entre un hectopascal et un millibar ? Il n’y en a pas ! Ces deux unités sont strictement équivalentes. Le millibar (abréviation mbar, auparavant mb) est l’ancienne dénomination de l’hectopascal (abréviation hPa), utilisé en science météorologique. L’un et l’autre mesurent et expriment la pression atmosphérique, c’est-àdire le poids de la colonne d’air située au-dessus d’un mètre carré de la surface choisie comme base. En altitude, la colonne d’air à prendre en compte est plus courte, par exemple : à une altitude de 16 000 mètres, la pression n’est plus que le dixième de celle qui règne au niveau de la mer. Autrement dit, 90 % de la masse de l’atmosphère (cinq millions de milliards de tonnes) sont concentrés… dans les 16 premiers kilomètres autour de la terre !

Quand la pression est-elle normale ? À l’altitude zéro (soit le niveau de la mer), la pression est considérée comme telle lorsque sa mesure est de 1 013,25 hPa, valeur que l’on arrondit dans l’usage courant au multiple de cinq le plus proche… c’est-à-dire au célèbre 1 015 hPa, adopté comme valeur centrale des baromètres gradués en hectopascals. Cette pression

Le niveau de la mer s’étend au relief La pression réduite au niveau de la mer est une valeur fictive indiquant la pression qui régnerait si le point de mesure était ramené à l’altitude zéro. Cette correction permet d’éliminer l’influence de l’altitude. En son absence, aucune comparaison ne serait possible d’un lieu à l’autre.

Tous les bulletins et toutes les cartes météorologiques font référence à cette pression réduite au niveau de la mer. C’est par rapport à elle que doivent être étalonnés les baromètres. En somme, la pression réelle est traduite dans un langage permettant une mise à plat des données.

Météo. Comprendre les secrets du temps

dite normale est équivalente à celle exercée par une colonne d’eau de 10,33 mètres de hauteur. Comment s’articulent les vents autour des écarts de pression ? Le météorologiste néerlandais Buys-Ballot a découvert en 1857 le lien existant entre pression et direction du vent. Sa règle est simple : dans l’hémisphère nord, les basses pressions sont situées à gauche quand on suit le mouvement de l’air. Donc, en se plaçant le dos au vent, les basses pressions sont à gauche et les hautes pressions à droite (c’est naturellement le contraire dans l’hémisphère sud.) Si l’on poursuit ce schéma, on observe que le vent tourne autour des anticyclones (surpressions) dans le sens des aiguilles d’une montre, et autour des dépressions dans le sens inverse (c’est à nouveau le contraire dans l’hémisphère sud.)

La plupart des baromètres vendus dans le commerce sont gradués en millimètres ou en centimètres de mercure (système hérité du baromètre historique de Torricelli, inventé en 1643). En millimètres de mercure, la pression normale est de 760.

La force de Coriolis et la force de pression sont donc antagonistes. Elles le sont jusqu’à pouvoir s’équilibrer entre force vers la droite et force vers la gauche. Dans l’hémisphère nord, les différences de pression atmosphérique dévient les mouvements d’air vers la gauche, là où se situent les basses pressions. La force mécanique de Coriolis s’avère compensatrice en les déviant vers la droite. Le mouvement réel résulte donc au final d’un rapport de forces dans lequel pourront intervenir des influences a priori secondaires. Les mouvements verticaux de l’air sont également en relation avec la pression. Dans le cas d’une dépression au sol, l’air qui converge vers son centre ne peut être évacué que vers le haut. Inversement, dans le cas d’un anticyclone au sol, l’air qui s’éloigne dans toutes les directions doit être compensé par une réalimentation, qui ne peut s’effectuer que par un mouvement du haut vers le bas. L’air est donc ascendant au-dessus des dépressions, et descendant – les météorologues disent « subsident » — au-dessus des anticyclones. La vitesse du vent est étroitement liée aux pressions environnantes. Sur une carte météorologique, on pourra

L’atmosphère révèle ses secrets

Les mouvements liés aux écarts de pression sont concentriques en altitude et en forme de spirales plus près du sol. Là, ils cherchent à faire sortir l’air des anticyclones ou à le faire entrer dans les dépressions. Le vent qui tourne autour d’un anticyclone est dévié vers l’extérieur ; celui qui tourne autour d’une dépression, vers son centre.

estimer cette vitesse en considérant deux points, l’un à gauche dans les basses pressions, l’autre à droite dans les hautes pressions. Plus la différence de pression est importante, à distance constante, plus le vent est fort. Le taux de croissance de la pression, en se dirigeant le plus directement possible des basses vers les hautes valeurs est appelé gradient de pression. C’est sur le flanc des dépressions que l’on rencontre les vents les plus forts, à une certaine distance du centre, variable selon la dimension de la dépression. Et c’est dans la partie centrale des anticyclones que l’on rencontre généralement les vents les plus faibles. Est-il juste d’associer les anticyclones au beau temps ? C’est en tout cas logique. Mais le plus sûr est de les associer simplement à un temps calme et sans pluie significative. Ce temps apparaît souvent propice aux formations brumeuses ; il n’est pas forcément très ensoleillé. À la fin de l’automne et en hiver, par exemple, les hautes pressions peuvent se traduire par des journées de brouillard persistant, en particulier dans les vallées. Une fois cette précision apportée, on peut dire qu’en situation anticyclonique, le temps est généralement froid pour la saison en hiver, et chaud par rapport à la moyenne, l’été, surtout l’après-midi.

Le satellite Météosat.

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Les baromètres du commerce sont-ils utiles ? Leur principe général est pertinent. Ils associent en effet les basses pressions à la pluie ou à la tempête ; les pressions moyennes à un temps variable ; et les hautes pressions à du beau temps. La réalité n’est pas aussi simpliste. La première des trois affirmations est la plus fiable. Les dépressions sont en effet le siège d’un temps perturbé. Souvent entourées de vents forts, les dépressions sont aussi des zones où l’air est ascendant, ce qui est favorable à la formation de nuages pluvieux. Les météorologistes parlent de « goutte froide » lorsqu’une gigantesque bulle d’air froid se détache de l’air polaire pour s’isoler dans nos contrées tempérées. Dans une telle situation, propice à des pluies durables, la dépression au sol, souvent de faible étendue, est très accentuée en altitude. Et la réaction des baromètres n’est pas à la hauteur du phénomène. Induisent-ils des prévisions erronées ? Pas forcément… néanmoins une pression proche de la moyenne est plus difficile à interpréter. Elle peut ainsi correspondre à une situation appelée « marais barométrique », c’est-à-dire à une absence de variation sensible de la pression sur une grande étendue, plutôt propre à l’été, phénomène qui se traduit par un temps brumeux le matin et orageux l’aprèsmidi. Une pression moyenne peut aussi n’être qu’une simple étape dans une plus ou moins longue période de

Aux latitudes tempérées, le vent souffle en tempête si la différence de pression avoisine ou dépasse cinq hectopascals sur une distance de 100 km.

Les baromètres de salon offrent des déductions simplistes. L’association basse pression-pluie est la plus fiable. Pour les autres, prudence !

Lire le vent sur une carte météo Le vent est d’autant plus fort que les lignes isobares sont rapprochées. Rapidement, on saura donc estimer approximativement sa vitesse. Pour sa direction, un peu de pratique permettra également de l’évaluer intuitivement, grâce à la loi de Buys-Ballot.

Attention néanmoins avant de se fier à une prévision de vent d’après une carte météo. Son échelle dite synoptique, doit rester présente à l’esprit. Elle ne permet pas d’intégrer des phénomènes et facteurs locaux tels que les brises littorales ou les vents d’orage.

L’atmosphère révèle ses secrets

La racine grecque « iso » signifie égal. Les isobares sont tout simplement des lignes unissant des points de même pression. Un peu comme des champs de force, en somme.

baisse ou de hausse. À ce moment, connaître le sens de la variation est primordial. Pour visualiser cette tendance, il ne faut surtout pas oublier de tapoter légèrement la vitre de protection pour s’affranchir de l’inertie de l’aiguille. On ne disposera cependant que d’un indice local, tandis qu’une carte météorologique donne une vision d’ensemble. Comment lire les pressions sur une carte météorologique ? Très simplement, il suffit de regarder la disposition de l’ensemble des lignes courbes appelées isobares, c’està-dire les lignes d’une égale pression. Le graphisme de l’isobare 1 015 est toujours renforcé, car cette ligne représente la pression dite normale. Sur ses côtés, se distingueront les lignes de pression moindre ou supérieure. Celle cotée 1 010, par exemple, relie tous les points de la carte où la pression réduite au niveau de la mer est de 1 010 hectopascals. Les isobares sont tracées de cinq en cinq, selon l’unité hectopascal. Le réseau ainsi obtenu permet de localiser les dépressions et leurs prolongements appelés thalwegs, ainsi que les anticyclones et leurs prolongements appelés dorsales. À noter que, dans certains pays comme la Grande-Bretagne, les isobares sont tracées de quatre en quatre hectopascals. Comment envisager la mobilité de ces ensembles ? Le déplacement des dépressions est plus rapide que celui des anticyclones. Ceux-ci, plutôt inertes, constituent en

Pourquoi les Açores essorent le Midi L’anticyclone des Açores fait partie des cinq anticyclones subtropicaux, installés de manière semi-permanente sur les océans. Ils sont dus à la subsidence habituelle de l’air à ces latitudes, c’est-àdire aux mouvements du haut vers le bas, en liaison avec le parcours de la cellule de Hadley (voir alizés et tropiques). Ces anticyclones sont sensibles aux variations

saisonnières et se décalent en même temps que la zone de réchauffement maximal de la planète. En été, l’anticyclone des Açores se déplace ou s’étend fréquemment en direction de l’Espagne et oblige les dépressions à circuler plus au nord, ce qui constitue une situation propice à la sécheresse dans nos régions méridionales.

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Superposition d’une image satellite et d’une carte fournie par un ordinateur.

Les cinq anticyclones subtropicaux ont l’avantage de repères de localisation facilement mémorisables. Cinq îles ! Approximativement : les Açores, Hawaï, SainteHélène, la Réunion et l’île de Pâques.

quelque sorte des obstacles dans la vie mouvementée des dépressions, généralement encore plus mobiles lorsqu’elles sont petites. La plupart des dépressions qui intéressent la France circulent d’ouest en est, de l’Amérique vers l’Europe, selon un trajet variable, mais situé au nord de l’anticyclone des Açores. Les anticyclones offrent donc un repère fixe. Mais attention, les anticyclones ne sont pas immortels ! Même celui des Açores, si souvent cité par les médias, disparaît parfois totalement (il renaît quelque temps après, mais en réalité, ce n’est plus, bien sûr, le même anticyclone). Il faut garder à l’esprit l’idée que les cartes météo ne se transforment pas uniquement par le déplacement ou la déformation des anticyclones et des dépressions. Ces éléments ont en effet une durée de vie limitée : de quelques jours pour une dépression à deux ou trois semaines pour un anticyclone vigoureux. On dit d’ailleurs, durant la période de croissance, qu’une dépression se creuse et qu’un anticyclone gonfle, ou se renforce. En période de décroissance, on dit qu’une dépression se comble, et qu’un anticyclone s’affaisse, ou s’affaiblit. Après, de nouvelles conditions sont en place. L’anticyclone de Sibérie persiste au sol durant tout l’hiver. Il est dû à l’air glacial, dense et très lourd, qui “appuie” forte-

L’atmosphère révèle ses secrets

Symboles météorologiques usuels pluie

nuage d’orage

bruine

anticyclone

averse

dépression

orage

vent d’ouest de 5 nœuds

neige

vent d’ouest de 10 nœuds

pluie verglaçante

vent d’ouest de 15 nœuds

brume

vent d’est de 25 nœuds

brouillard

vent d’ouest de 50 nœuds

brouillard givrant

ment sur le sol. L’anticyclone de Sibérie a fourni le record mondial de haute pression : 1 083 hectopascals. Quels sont les grands schémas des vents pour l’Europe ? La circulation de l’air au niveau de l’Europe se classe en deux catégories : zonale ou méridienne. Avec bien entendu de nombreux cas intermédiaires entre ces deux situations typées. Dans la circulation zonale, les vents d’ouest font la loi. Le schéma le plus classique comporte une dépression en Islande et un anticyclone aux Açores. Les températures sont proches de la moyenne et la tempête est le risque majeur. Dans la circulation méridienne, l’air progresse par de larges oscillations, en se dirigeant tantôt vers le nord, tantôt vers le sud. Cela se produit lorsqu’un anticyclone (pas forcément celui des Açores) s’allonge selon un axe nord-sud et oblige les dépressions à le contourner. Une telle situation se traduit par des températures souvent éloignées de la normale, et par une certaine sécheresse au niveau de l’anticyclone responsable du blocage. n

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