Météo -

 Observation et prévision

Pour s'aventurer à faire des prévisions avec quelque chance de succès, il faut d'abord procéder à un certain nombre d'observations. Pour cela, la météorologie a mis au point des instruments très compliqués, mais également quelques-uns bien plus simples.

Le baromètre.
Il mesure la pression atmosphérique en millimètres. L'aiguille du cadran indique une pression de mercure d'environ 780 mm. Sur le plan international, la hauteur barométrique est exprimée en millibars ou en hecto pascals :

1000 millibars = 1000 hecto pascals = 750 mm de mercure.

Le thermomètre.
Il permet de mesurer la température, mais surtout les variations de température. Notre système est celui de Celsius, où l'eau gèle à 0° (point de congélation) et bout à 100° (point d'ébullition).
Mais ce n'est pas partout pareil : dans les pays anglo-saxons, par exemple, on utilise l'échelle Fahrenheit, où le point de congélation se situe à + 32° et le point d'ébullition à 212°F.

L'hygromètre.
Il permet de mesurer l'humidité relative de l'air ambiant. Cette humidité relative donne, en pourcentage, le rapport entre la quantité de vapeur d'eau effectivement absorbée par l'air et la quantité maximale qui pourrait y être absorbée à la même température.

L'anémomètre.
Détermine la force et la direction du vent. La direction du vent ne s'indique pas seulement par Nord, Nord-Ouest, Ouest, etc., mais s'exprime également en degrés. Le Nord est alors aussi bien 0° que 360°. La graduation tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que l'Est est à 90° et le Sud à 180°. La force du vent est indiquée en kilomètres/heure (km/h), en mètres par seconde, en noeuds par heure, ou en chiffres allant de 1 à 12 selon l'échelle Beaufort.

Le pluviomètre.
C'est un simple récipient d'une surface bien déterminée. On mesure la quantité d'eau tombée avec une éprouvette graduée. Il doit être installé dans un lieu découvert, loin des arbres, des maisons ou des murs... Enfin, il doit être placé à 1m50 au-dessus du sol.

Les grands principes généraux
C'est dans la dizaine de kilomètres inférieurs de l'atmosphère que le temps se fabrique pour l'essentiel. En saison froide, la tranche active des perturbations se trouve même comprise entre 1000 et 5000 mètres. Ces premières considérations suffisent à prouver l'importance du relief qui, même lorsque son altitude est modeste, s'oppose à l'écoulement du vent et contrarie la progression régulière des perturbations. Il n'est sans doute pas inutile de rappeler, sommairement, quelques notions de météorologie élémentaire.

La pression atmosphèrique
La pression de l'air sur une surface donnée est égale au poids de la colonne atmosphérique qui a pour section la surface en question et pour épaisseur la dénivellation entre la surface et la limite supérieure de l'atmosphère. La pression s'exprime en millibars. Au niveau de la mer, elle est en moyenne de 1 013,5mb, mais déjà à l'altitude du sommet du Mont Blanc elle n'est plus que de 555mb, et au sommet de l'Everest elle avoisine 300 millibars. L'oxygène diminue dans les mêmes proportions. Ainsi s'expliquent les difficultés pulmonaires et cardiaques des alpinistes en haute altitude et la nécessité d'avoir recours aux bouteilles d'oxygène.

La pression
La pression varie à la surface du globe. Grâce au réseau des stations d'observation, sa répartition peut être mise en évidence sur des cartes où sont tracées, pour un niveau donné, des courbes isobares (courbes qui rejoignent les points où la pression est identique). C'est ainsi qu'apparaissent des zones de haute pression (les anticyclones) et des zones de basse pression (les dépressions)

L'inégalité des pressions commande le régime des vents. (en savoir plus)
En effet, le vent tend à rétablir l'équilibre de la pression en transportant de l'air des anticyclones vers les dépressions. L'écoulement de l'air n'est pas direct, comme on pourrait le croire, du centre anticyclonique vers le centre dépressionnaire. En fait, comme la Terre tourne, une force d'inertie (la force de Coriolis) agit de telle sorte que le vent respecte les conditions suivantes :



- sa direction est sensiblement parallèle aux courbes isobares ;

- sa force dépend du contraste entre les hautes et basses pressions : plus la différence de pression est grande, plus le vent souffle fort, et inversement ;

- dans l'hémisphère Nord, il tourne autour des dépressions dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre ; autour des anticyclones, dans le sens des aiguilles (schéma 1 et 2).

Pour l'Europe occidentale, le régime moyen des vents est d'ouest grâce, en particulier, à la présence très fréquente de l'anticyclone des Açores et de la dépression d'Islande. La distribution des anticyclones et des dépressions à la surface de la Terre trouve son origine dans la répartition des températures.

Les régions équatoriales et tropicales, parce qu'elles reçoivent le rayonnement solaire perpendiculaire, ou presque, accumulent de la chaleur.

Les régions septentrionales, parce que le soleil ne monte jamais beaucoup au-dessus de l'horizon, se refroidissent. Les masses d'air chaudes du Sud et les masses d'air froides du Nord se juxtaposent sans se mélanger, en moyenne à la latitude des régions tempérées.
La frontière qui les sépare, étroite zone de mélange d'une dizaine de kilomètres au plus, assimilable donc, à l'échelle des cartes météorologiques habituelles, à une ligne, s'appelle le "front polaire" ( v. schéma 2).
Le front polaire est animé d'ondulations qui atteignent de très grandes dimensions (parfois 1000, 2000 km ou plus, dans le sens ouest-est). Ces ondulations s'appellent les "perturbations du front polaire", ou, plus communément, les "perturbations". Elles correspondent à la nécessité d'un échange de chaleur entre les régions nord et sud. De l'air chaud "monte" vers le Nord, de l'air froid "descend" vers le Sud


Stade du développement d'une perturbation. Mouvement relatifs de l'air chaud et de l'air froid

Les perturbations sont donc le résultat d'un rééquilibrage et même d'un conflit, entre l'air chaud et l'air froid. Cette opposition de masses d'air de densités différentes (l'air chaud est plus léger et tend à surmonter l'air froid), de teneurs en vapeur d'eau (humidité) différentes, se mani-feste par la formation de systèmes nuageux qui s'enroulent en spirales autour des dépressions.

Généralement les nuages deviennent suffisamment épais et denses pour donner des précipitations (pluie ou neige) libérant ainsi une eau devenue excédentaire (eau soustraite par le soleil aux océans des tropiques et de l'équateur et restituée à des milliers de kilomètres plus loin)



(Système nuageux principal associé à une perturbation et s'enroulant autour d'une dépression.)

Il faut encore retenir que les perturbations se développent à l'intérieur des grands courants atmosphériques et que ceux-ci les transportent, par conséquent.
C'est ainsi que les perturbations formées sur l'Atlantique parviennent, dans la plupart des cas, sur l'Europe portées par le flux d'ouest des latitudes moyennes.
Leur passage se manifeste par des précipitations plus ou moins longues et intenses, mais aussi par des changements de température parfois brutaux (suite au défilement des "poussées chaudes" du sud, et des "descentes froides" du nord). En montagne, tous ces paramètres ou "individus at-mosphériques" ont un comportement spécifique.

Le vent
Un pic montagneux isolé n'a pas grande influence sur le vent en général. Par contre, les chaînes puissantes comme les Alpes, la cordillère des Andes, les Rocheuses, l'Himalaya etc... représentent des obstacles qui modifient profondément l'écoulement des masses d'air.

Pour bien comprendre cela, il est commode d'assimiler l'air à une nappe liquide en mouvement sur un fond tourmenté, représentant le relief terrestre.
On imagine facilement le fluide des couches inférieures gêné dans sa progression par l'obstacle, obligé d'une part de le contourner à ses extrémités, d'autre part de le surmonter en créant un re-mous dans les couches supérieures.
Et si la section d'écoulement se rétrécit, la vitesse s'accélère. Il est bien vrai qu'au voisinage des crêtes le vent est notablement plus fort qu'au-dessus de la plaine, notamment au passage des cols. Le remous se répercute facilement à des hauteurs atteignant quatre à cinq fois celle des chaînes, ainsi qu'à plusieurs dizaines de kilomètres en aval des crêtes.

A l'intérieur même des régions montagneuses, chaque vallée canalise une partie du volume d'air en mouvement. Plus le réseau des vallées est compliqué, plus il offre de chicanes et plus la ventilation interne est réduite. C'est surtout le cas en hiver, car un phénomène thermique permet, en saison chaude, la pénétration de l'air des plaines jusqu'au coeur des chaînes de montagne : c'est la brise.

Si la pression commande le vent, ce dernier, contrarié par un obstacle, provoque des modifications de la pression. Ainsi, devant une chaîne de montagnes, l'air s'accumule quelque peu, créant une surpression locale. Derrière, au contraire, il existe un déficit (parce qu'une partie du fluide qui devrait normalement s'y trouver s'évacue par les extrémités et manque donc dans le sillage du relief).

Situation à mistral.
Par régime de nord-ouest, surpression au vent des Alpes, dépression du golfe de Gènes, "sous le vent".



Par régime de nord-ouest à nord, s'organise la dépression du golfe de Gênes et de la plaine du Po, tandis que le flux se divise : une partie vers la Bavière, l'autre vers la Méditerranée par la vallée du Rhône (le mistral).

Autan sur le Midi pyrénéen, par régime générale de sud.



Derrière les Pyrénées, par vent de sud, se forme un couloir dépressionnaire qui appelle l'air méditerranéen : l'Autan .

Les brises
Les différences de température selon l'altitude et l'orientation des pentes sont à l'origine de vents locaux propres à la montagne. Pendant la nuit, lorsque le ciel est dégagé, le sol (végétation, neige, roc...) perd de la chaleur.

L'air au voisinage de cette surface froide se refroidit par contact, s'alourdit et coule, vers les pentes inférieures, les vallées, puis la plaine : c'est la "brise de pente". Peu rapide, elle n'est guère perçue que par les instruments sensibles. Elle existe en toute saison. Selon le même processus thermique, un courant d'air froid descend des glaciers, même pendant la journée : c'est ce qu'on appelle le "vent des glaciers".



La "brise de vallée" s'établit d'aval en amont. Sur les versants ensoleillés, l'air réchauffé s'allège et s'organise en ascendances qui "aspirent" en quelque sorte celui des couches inférieures. Cette circulation, presque inexistante en saison froide, devient très efficace au printemps et surtout en été. Le vent d'aval atteint facilement 20 km/h, l'après - midi . Il contribue à tempérer le climat montagnard.