Front météo -Weather front

Les fronts météorologiques qui approchent sont souvent visibles depuis le sol, mais ne sont pas toujours aussi bien définis que cela.

Un front météorologique est une frontière séparant des masses d'air de plusieurs caractéristiques telles que la densité de l'air , le vent , la température et l' humidité . Des conditions météorologiques perturbées et instables découlent souvent de ces différences. Par exemple, les fronts froids peuvent apporter des bandes d' orages et de précipitations cumulonimbus ou être précédés de lignes de grains , tandis que les fronts chauds sont généralement précédés de précipitations stratiformes et de brouillard . En été, des gradients d'humidité plus subtils appelés lignes sèches peuvent déclencher des conditions météorologiques extrêmes . Certains fronts ne produisent aucune précipitation et peu de nébulosité, bien qu'il y ait invariablement toujours une bascule de vent .

Les fronts froids se déplacent généralement d'ouest en est, tandis que les fronts chauds se déplacent vers les pôles , mais tout est possible. Les fronts occlus sont une fusion hybride des deux, et les fronts stationnaires sont bloqués dans leur mouvement. Les fronts froids et les occlusions froides se déplacent plus rapidement que les fronts chauds et les occlusions chaudes, car l'air dense derrière eux peut aussi bien soulever que pousser l'air plus chaud. Les montagnes et les étendues d'eau peuvent affecter le mouvement et les propriétés des fronts, autres que les conditions atmosphériques. Lorsque le contraste de densité a diminué entre les masses d'air, par exemple après s'être écoulées au-dessus d'un océan uniformément chaud, le front peut dégénérer en une simple ligne qui sépare des régions de vitesses de vent différentes, appelée ligne de cisaillement . Ceci est le plus courant au-dessus de l'océan ouvert.

Classification Bergeron des masses d'air

La classification Bergeron est la forme la plus largement acceptée de classification des masses d'air. Les classifications des masses d'air sont indiquées par trois lettres. La première lettre décrit ses propriétés d' humidité , avec c utilisé pour les masses d'air continentales (sec) et m pour les masses d'air maritime (humide). La deuxième lettre décrit la caractéristique thermique de sa région source : T pour tropical , P pour polaire , A pour Arctique ou Antarctique , M pour mousson , E pour équatorial et S pour air supérieur (air sec formé par une forte élévation de l'atmosphère ). La troisième lettre désigne la stabilité de l'atmosphère. Si la masse d'air est plus froide que le sol en dessous, elle est étiquetée k. Si la masse d'air est plus chaude que le sol en dessous, elle est étiquetée w. Les fronts séparent des masses d'air de natures ou d'origines différentes et sont situés le long des creux de basse pression .

Les différentes masses d'air qui affectent l'Amérique du Nord, ainsi que d'autres continents, ont tendance à être séparées par des frontières frontales. Dans cette illustration, le front arctique sépare les masses d'air arctique des masses d'air polaire, tandis que le front polaire sépare l'air polaire des masses d'air chaud. (cA est l'Arctique continental ; cP est polaire continental ; mP est polaire maritime ; cT est tropique continental ; et mT est tropique maritime.)

Analyse météorologique de surface

Symboles de la carte météo :
1. front froid ;
2. front chaud ;
3. avant fixe ;
4. avant occlus ;
5. cuvette de surface ;
6. ligne de grains/cisaillement ;
7. ligne sèche ;
8. onde tropicale ;
9. truelle

Une analyse météorologique de surface est un type spécial de carte météorologique qui fournit une vue de dessus des éléments météorologiques sur une zone géographique à un moment précis sur la base d'informations provenant de stations météorologiques au sol. Les cartes météorologiques sont créées en détectant, traçant et traçant les valeurs de quantités pertinentes telles que la pression au niveau de la mer , la température et la couverture nuageuse sur une carte géographique pour aider à trouver des caractéristiques à l'échelle synoptique telles que les fronts météorologiques. Les analyses météorologiques de surface ont des symboles spéciaux qui montrent les systèmes frontaux, la couverture nuageuse, les précipitations ou d'autres informations importantes. Par exemple, un H peut représenter une zone de haute pression, ce qui implique un temps beau ou clair. Un L , d'autre part, peut représenter une basse pression, qui accompagne fréquemment les précipitations et les tempêtes . La basse pression crée également des vents de surface provenant des zones de haute pression et vice versa. Divers symboles sont utilisés non seulement pour les zones frontales et autres limites de surface sur les cartes météorologiques, mais également pour décrire le temps actuel à divers endroits sur la carte météorologique. De plus, les zones de précipitations aident à déterminer le type et l'emplacement du front.

Les types

Il existe deux significations différentes utilisées en météorologie pour décrire le temps autour d'une zone frontale. Le terme « anafront » décrit les frontières qui montrent une instabilité, ce qui signifie que l'air monte rapidement le long et au-dessus de la frontière pour provoquer des changements météorologiques importants et de fortes précipitations . Un « katafront » est plus faible, apportant de plus petits changements de température et d'humidité, ainsi que des précipitations limitées.

Front froid

Un front froid est situé le long et sur les limites du côté chaud d'un gradient de température serré. Sur les cartes d'analyse de surface, ce gradient de température est visible en isothermes et peut parfois aussi être identifié à l'aide d' isobares puisque les fronts froids s'alignent souvent avec un creux de surface . Sur les cartes météorologiques, la position de surface du front froid est marquée par une ligne bleue avec des triangles pointant dans la direction où l'air froid se déplace et elle est placée au bord d'attaque de la masse d'air plus frais. Les fronts froids apportent souvent de la pluie, et parfois aussi de violents orages . Les fronts froids peuvent produire des changements de temps plus nets et plus intenses et se déplacer à une vitesse jusqu'à deux fois plus rapide que les fronts chauds, car l'air froid est plus dense que l'air chaud, soulevant et poussant l'air chaud précédant la frontière. Le mouvement de levage crée souvent une ligne étroite d' averses et d' orages si suffisamment d' humidité est présente lorsque l'air chaud et humide soulevé se condense. Le concept d'air plus froid et dense "coincé" sous l'air plus chaud moins dense est trop simpliste, car le mouvement ascendant fait vraiment partie d'un processus de maintien de l' équilibre géostrophique sur la Terre en rotation en réponse à la frontogénèse .

Avant-poste

Les fronts chauds sont au bord d'attaque d'une masse d'air chaud homogène en progression, qui est située sur le bord équatorial du gradient dans les isothermes, et se situe dans des creux de basse pression plus larges que les fronts froids. Un front chaud se déplace plus lentement que le front froid qui suit habituellement parce que l'air froid est plus dense et plus difficile à soulever de la surface de la Terre.

Cela force également les différences de température sur les fronts chauds à être plus larges. Les nuages ​​apparaissant devant le front chaud sont pour la plupart stratiformes et les précipitations augmentent plus progressivement à mesure que le front approche. Le brouillard peut également précéder un passage frontal chaud. Le dégagement et le réchauffement sont généralement rapides après le passage frontal. Si la masse d'air chaud est instable, des orages peuvent être incrustés parmi les nuages ​​stratiformes à l'avant du front, et après le passage frontal, les orages peuvent continuer. Sur les cartes météorologiques, l'emplacement en surface d'un front chaud est marqué par une ligne rouge de demi-cercles pointant dans la direction dans laquelle se déplace la masse d'air.

Avant occlus

Représentation du front occlus pour l'hémisphère nord

Un front occlus se forme lorsqu'un front froid dépasse un front chaud et se forme généralement autour des zones de basse pression matures, y compris les cyclones. Les fronts froid et chaud se courbent naturellement vers le pôle vers le point d'occlusion, également connu sous le nom de point triple. Il se trouve dans un creux pointu, mais la masse d'air derrière la frontière peut être chaude ou froide. Dans une occlusion froide, la masse d'air dépassant le front chaud est plus froide que la masse d'air froid qui s'éloigne du front chaud et s'enfonce sous les deux masses d'air. Dans une occlusion chaude, la masse d'air froid qui dépasse le front chaud est plus chaude que la masse d'air froid qui s'éloigne du front chaud et chevauche l'air plus froid tout en soulevant l'air chaud.

Une grande variété de conditions météorologiques peut être trouvée le long d'un front occlus, avec des orages possibles, mais généralement leur passage est également associé à un assèchement de la masse d'air. Au sein de l'occlusion du front, une circulation d'air amène l'air chaud vers le haut et envoie des courants d'air froid vers le bas, ou inversement selon le type d'occlusion que subit le front. Les précipitations et les nuages ​​sont associés au trowal , la projection sur la surface de la Terre de la langue d'air chaud en altitude formée lors du processus d'occlusion de la dépression ou de la tempête.

Les fronts occlus sont indiqués sur une carte météorologique par une ligne violette avec une alternance de demi-cercles et de triangles pointant dans la direction du déplacement. Le trowal est indiqué par une série de lignes de jonction bleues et rouges.

Secteur chaud

Le secteur chaud est une masse d'air proche de la surface entre le front chaud et le front froid , généralement située du côté équatorial d'un cyclone extratropical . Avec ses caractéristiques chaudes et humides , cet air est sensible à l'instabilité convective et peut supporter des orages , surtout s'il est soulevé par l'avancée du front froid.

Avant fixe

Un front stationnaire est une frontière immobile (ou bloquée) entre deux masses d'air, dont aucune n'est assez forte pour remplacer l'autre. Ils ont tendance à rester essentiellement dans la même zone pendant de longues périodes, en particulier avec des vents parallèles ; Ils se déplacent généralement par vagues mais pas de manière persistante. Il y a normalement un large gradient de température derrière la limite avec un garnissage isotherme plus espacé .

Une grande variété de conditions météorologiques peut être observée le long d'un front stationnaire, mais on y trouve généralement des nuages ​​et des précipitations prolongées. Les fronts stationnaires se dissipent après plusieurs jours ou se transforment en lignes de cisaillement, mais ils peuvent se transformer en front froid ou chaud si les conditions en altitude changent. Les fronts stationnaires sont marqués sur les cartes météorologiques avec une alternance de demi-cercles rouges et de pointes bleues pointant l'un en face de l'autre, n'indiquant aucun mouvement significatif.

Lorsque les fronts stationnaires deviennent plus petits et se stabilisent en température, dégénérant en une zone étroite où la direction du vent change considérablement sur une distance relativement courte, ils deviennent connus sous le nom de lignes de cisaillement. Une ligne de cisaillement est représentée par une ligne de points et de tirets rouges. Les fronts stationnaires peuvent apporter de la neige légère ou de la pluie pendant une longue période.

Ligne sèche

Un phénomène similaire à un front météorologique est la ligne sèche , qui est la frontière entre les masses d'air avec des différences d' humidité importantes au lieu de la température. Lorsque les vents d'ouest augmentent du côté nord des anticyclones de surface, des zones de pression réduite se forment sous le vent des chaînes de montagnes orientées nord-sud, entraînant la formation d'un creux sous le vent. Près de la surface pendant la journée, l'air chaud et humide est plus dense que l'air sec de température plus élevée, et donc l'air chaud et humide se coince sous l'air plus sec comme un front froid. À des altitudes plus élevées, l'air chaud et humide est moins dense que l'air sec plus frais et la pente de la frontière s'inverse. Au voisinage de l'inversion en altitude, des conditions météorologiques extrêmes sont possibles, en particulier lorsqu'une occlusion ou un point triple se forme avec un front froid. Une forme plus faible de la ligne sèche que l'on voit le plus souvent est le creux sous le vent, qui affiche des différences d' humidité plus faibles . Lorsque l'humidité s'accumule le long de la frontière pendant la saison chaude, elle peut être au centre d' orages diurnes .

La ligne sèche peut se produire n'importe où sur terre dans des régions intermédiaires entre les zones désertiques et les mers chaudes. Les plaines du sud à l'ouest du fleuve Mississippi aux États-Unis sont un endroit particulièrement privilégié. La ligne sèche se déplace normalement vers l'est pendant la journée et vers l'ouest la nuit. Une ligne sèche est représentée sur les analyses de surface du National Weather Service (NWS) comme une ligne orange avec des pétoncles faisant face au secteur humide. Les lignes sèches sont l'un des rares fronts de surface où les points indiqués ne reflètent pas nécessairement la direction du mouvement.

Ligne de grains

Un nuage de plateau comme celui-ci peut être un signe qu'une rafale est imminente

Les zones organisées d'activité orageuse non seulement renforcent les zones frontales préexistantes, mais peuvent dépasser les fronts froids existants dans un schéma où le jet de niveau supérieur se divise en deux courants, avec le système convectif à mésoéchelle (MCS) qui en résulte au point de la séparation des hautes couches dans la configuration des vents allant du sud-est dans le secteur chaud parallèle aux lignes d'épaisseur de basse couche. Lorsque la convection est forte et linéaire ou incurvée, le MCS est appelé une ligne de grains, avec la caractéristique placée au bord d'attaque du changement de vent significatif et de l'augmentation de pression. Des zones d'orages encore plus faibles et moins organisées conduisent à un air localement plus frais et à des pressions plus élevées, et des limites d'écoulement existent avant ce type d'activité, qui peuvent servir de foyers pour une activité orageuse supplémentaire plus tard dans la journée.

Ces caractéristiques sont souvent représentées pendant la saison chaude à travers les États-Unis sur des analyses de surface et se situent dans des creux de surface. Si des limites d'écoulement ou des lignes de grains se forment sur des régions arides, un haboob peut en résulter. Les lignes de grains sont représentées sur les analyses de surface du NWS sous la forme d'un motif alterné de deux points rouges et d'un tiret étiqueté SQLN ou SQUAL LINE, tandis que les limites d'écoulement sont représentées comme des creux avec une étiquette OUTFLOW BOUNDARY.

Précipitations produites

Précipitations convectives

Les fronts sont la principale cause de phénomènes météorologiques significatifs. Les précipitations convectives (averses, orages, fortes pluies et conditions météorologiques instables associées) sont causées par le soulèvement de l'air et sa condensation en nuages ​​par le mouvement du front froid ou de l'occlusion froide sous une masse d'air plus chaud et humide. Si les différences de température des deux masses d'air impliquées sont importantes et que la turbulence est extrême en raison du cisaillement du vent et de la présence d'un fort courant-jet , des « nuages ​​en rouleau » et des tornades peuvent se produire.

Pendant la saison chaude , les creux sous le vent, les brises, les limites d'écoulement et les occlusions peuvent entraîner une convection si suffisamment d'humidité est disponible. Les précipitations orographiques sont des précipitations créées par l'action de levage de l'air due aux masses d'air se déplaçant sur des terrains tels que les montagnes et les collines, ce qui est le plus courant derrière les fronts froids qui se déplacent dans les zones montagneuses. Il peut parfois se produire avant des fronts chauds se déplaçant vers le nord à l'est d'un terrain montagneux. Cependant, les précipitations le long des fronts chauds sont relativement stables, comme une pluie ou une bruine légère. Le brouillard, parfois étendu et dense, se produit souvent dans les zones pré-frontales chaudes. Bien que tous les fronts ne produisent pas de précipitations ou même de nuages, car de l'humidité doit être présente dans la masse d'air qui est soulevée.

Mouvement

Les fronts sont généralement guidés par les vents en altitude , mais ne se déplacent pas aussi rapidement. Les fronts froids et les fronts occlus de l'hémisphère nord se déplacent généralement du nord-ouest au sud-est, tandis que les fronts chauds se déplacent plus vers les pôles avec le temps. Dans l'hémisphère nord, un front chaud se déplace du sud-ouest au nord-est. Dans l'hémisphère sud, l'inverse est vrai ; un front froid ou occlus se déplace généralement du sud-ouest au nord-est, et un front chaud se déplace du nord-ouest au sud-est. Le mouvement est en grande partie causé par la force du gradient de pression (différences horizontales de la pression atmosphérique) et l' effet Coriolis , qui est causé par la rotation de la Terre autour de son axe. Les zones frontales peuvent être ralenties par des caractéristiques géographiques comme les montagnes et les grandes étendues d'eau chaude.

Voir également

Références

Lectures complémentaires

  • En ligneMonmonier, Mark S. (1999). Air Apparent : comment les météorologues ont appris à cartographier, prédire et dramatiser le temps . Chicago : presse de l'université de Chicago. ISBN 0-226-53422-7.

Liens externes