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Instabilité, partie 3 (travailler son téphigrame)

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Le fait de travailler dans une région éloignée d'un site de sondage nous force donc à utiliser nos connaissance et notre expérience afin de travailler le sondage que nous avons obtenu. Nous prendrons ici par exemple le sud du Québec où la station la plus proche offrant un sondage est Maniwaki. Nous savons qu'il y a des différence énormaes entre les conditions météorologiques de Montréal et celles de maniwaki. Pour ce faire, nous procéderons en 2 étapes:



1) Travailler la courbe de température et du point de rosée.


Prenons notre téphigrame:


 

Téphigrame de Maniwaki, 1er août 2006

 



Nous devrons donc travailler ce téphigrame pour avoir une bonne idée des conditions sur la région de Montréal durant l'après-midi et la fin de journée.



La majeure partie de la différence entre une localité et une autre sur le téphigrame sera les conditions au sol. Celles-ci sont très variable même à petite échelle. La température, le point de rosée et la pression au niveau du sol seront tous des facteurs à considérer en travaillant notre téphigrame. Nous faison nos prévision en ce qui a trait à la température et au point de rosée (une section de ce guide sera présente pour expliquer comment faire ceci) et nous en venons à conclusion qu'il fera pour cette journée 33 C sur Montréal et que la point de rosée atteindra 27 C et que la pression au sol sera de 1000mb.



Température et point de rosée:



Pour modifier notre graphique en fonction de la température et du point de rosée, il faudra juger de l'épaisseur de l'air chaud et humide en surface. C'est la partie la plus difficile surtout si la couche se trouve sous les 850mb (impossible de se fier à une carte). Une bonne technique serait de se fier à la tendance des 3 derniers téphigrames, si la couche chaude et humide est épaisse depuis quelques jours et qu'il n'y a eu aucune changement de masse d'air il n'y a aucune raison qu'il en soit autrement. De plus si un front chaud est passé sur la région, nous pouvons aussi supposer que la couche sera épaisse. Nous allons donc pouvoir nous permettre de simple partir de 1000mb à 33C et aller rejoindre avec un ligne droite la courbe à 850 mb. Nous pouvons faire de même avec le point de rosée et le résultat devrait être suffisament représentatif pour que l'on puisse s'y fier lors d'une chasse à l'orage.



Voici donc le résultat sur notre téphigrame (vue inférieure seulement):


 

température et point de rosée modifiés


 



Les lignes bleues sont les modification apportées à la courbe de température et la courbe de point de rosée en fonction de nos prévisions. Il est à noter que si il s'avère au courant de la journée que nos prévision ne se réaliserons pas, il ne faut pas hésiter à modifier de nouveau notre graphique en fonction de nos observation et de nos nouvelles prévisions. Notez aussi comment les lignes bleues partent à une altitude plus basse que les courbes originales du téphigrame: Montréal étant plus basse en altitude par rapport à Maniwaki.



Note sur les variation de pression:



il ne faut surtout pas oublier d'ajuster notre téphigrame en fonction de la pression au sol. Par exemple, en altitude la pression en plus petite mais il est fort possible que le réchauffement diurne et l'advection d'air chaud aient amener de l,air aussi chaud en surface qui est peut-être maintenant située à 900mb et non 1000. Nous verrons plus loin que cela aura un effet important sur le développement orageux.



Nous avons du même coup fait une prévision de température en altitude et avons corrigé notre courbe de la même façon:


 

Téphigrame de Maniwaki du 1er août 2006 modifié pour la région de Montréal

 



Nous prévoyions en effet un petit réchauffement en altitude, ce qui a été travaillé ici.



2) Élever la courbe de parcelle



Nous allons maintenant apprendre comment élever la courbe qui représente le comportement d'une parcelle d'air au sol lors de sa remonée en altitude.



C'est là qu'entrent en ligne de compte les autres lignes de bases sur le téphigrame. De retour à notre téphigrame de base vide:

Note: il est possible que vous ayez à lire plusieurs fois cette partie, c'est une partie critique et généralement une des plus difficile à comprendre.




 

Téphrigrame de base vide, DARL, MRL et WARL mises en évidence


 

Sur ce téphigrame, les lignes pointillées verte qui sont parrallèles aux lignes mauves qui partent du bas puis montent à l'oblique vers la droite (mais pas parallèles aux ligne jaune de températures, vous me suivez?), et bien on parle ici des « mixing ratio lines » En gros le point de rosée d'une parcelle d'air se comportera en suivant parallèlement ces lignes avec la baisse de pression de la parcelle, et ce jusqu'à ce que la parcelle atteingne 100% d'humidité (voir un peu plus loin).



Les lignes jaune qui commencent à monter à l'oblique vers la gauche et puis courbent vers le haut sont les lignes adiabatiques sèches. En fait c'est un terme compliqué qui veut simplement dire que la température de l'air qui est sec se refroidi en suivant une courbe parallèle à ces lignes (donc en ayant le même rithme de refroidissement, soit en moyenne 9,8 C par km).



Les lignes vertes qui commencent à se diriger vers le hautr puis courbent vers la gauche sont les lignes adiabatique humides. Bref un autre terme compliqué pour simplement dire que l'air qui est humide (100% de taux d'humidité) se refroidi en suivant une courbe parallèle à ces courbes, donc en suivant un rythme de refroidissement beaucoup plus lent. Pourquoi? Simplement parce que la condensation de la vapeur d'eau relâche de la chaleur dans l'air et ralenti par le fait même son refroidissement.



Donc pour commencer à tracer notre courbe de parcelle, nous allons commencer à prendre un mélange des 150 premiers mb parce que dans les faits c'est environ cette couche d'air qui va grimper en altitude et former la convection advenant un éventuel orage. Nous voulons en premier lieu élever les lignes de températures sèches et de point de rosée de la moyenne de cette couche. Ceci se fait en trois étapes.



Il faut tout d'abord isoler les 150 premeir mb de notre couche (lignes rouges):


 

Étapes 1

 



Ensuite nous allons tracer nos deux lignes (température sèche et mixing ration line, toutes deux en jaune) pour quelles coupent les courbe de température (ligne température sèche) et de point de de rosée (mixing ration line) en leur centre repeectif comme ici:


 

Étape 2


 

On peut noter que ce sont les courbe modifiées qui ont été utilisées.



Puit nous allons aller voir le point de rencontre entre ces deux lignes (prochaine image, point mauve):


Étape 2.5


Le point de rencontre des deux lignes représente l'endroit où la parcelle d'air atteint 100% d'humidité, donc c'est à partir de cette altitude que l'humidité de l'air commence à condenser, relâchant ainsi sa chaleur dans notre parcelle d'air. C'est aussi à cet endroit que l'on peut s'attendre à voir la base des nuages de convection aussi appelée LCL pour Lifted Condensation Level. À partir de ce point, l'air est humide et continuera de s'élever parallèlelement à la courbe de température humide, donc en se refroidissant bien moins rapidement. Nous obtenons donc comme résultat:


Étape 3, parcelle complétée

 

 





Veuillez noter que toutes les données droit du graphiques valaient pour 12Z et ne sont pas valable sur notre diagrame modifié: Ce n'est pas grave on va apprende à interpréter à partir des courbes plus loin.



Si on regarde à 500mb, notre Li est de -4, mais l'air est beaucoup plus instable à 300mb avec une différence de température de 9 C! Nous sommes en mesure de voir qu'en montant notre parcelle d'air est presque toujours instable (sauf un peu sous les 850 mb).



Nous venons donc de passer une étape cruciale sur les moyens de comprendre un téphigrame: nous savons maintenant comment l'adapter à toute situation et comment celui-ci est construit, ce qui sera extrêmement important par la suite lorsqu'il sera temps d'interpréter cette coupe verticale de l'atmosphère qu'est le téphigrame.




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