Science qui étudie l'atmosphère terrestre. Elle a pour objet d'en connaître les états pour comprendre les phénomènes qui s'y déroulent afin de décrire le





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Trois types de courants appartiennent à ce groupe :

  • les courants occidentaux :

Ils se déplacent d'ouest en est et se situent à 5000 m d'altitude. Leur vitesse s'intensifie au fur et à mesure que l'altitude augmente. Elle est à son maximum dans la zone tempérée, mais elle diminue vers la zone équatoriale.


  • les courants orientaux :

Ils soufflent d'est en ouest, dans une large zone comprise entre le tropique du cancer et celui du capricorne.

  • les courant-jet (ou jet stream) :

Le courant-jet est un tube de vent très fort situé au sommet de la troposphère, première couche atmosphérique en partant du sol.
Les caractéristiques du courant-jet sont les suivantes :

  • altitude : généralement entre 8 et 12 km ;

  • épaisseur : quelques km ;

  • largeur : une centaine de km.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ac/courant_jet.png?uselang=fr


Situé à une altitude entre 6000 m et 12 000 m, ces mouvements d'air très rapides parcourent des milliers de kilomètres avec des pointes de vitesse pouvant atteindre les 500 km à l'heure ! Leur trajectoire est sinusoïdale et circule sous les zones de dépression et au-dessus de celles d'anticyclone se trouvant à la même latitude.
Remarque : Il y a deux principaux courants-jet sur le globe : le courant-jet subtropical, entre 25° et 30° de latitude, provoqué par hautes pressions subtropicales et, le courant-jet polaire, entre 45 et 60° de latitude.


    1. Carte des vents

La carte des vents est une représentation du vent prévu sur une zone géographique donnée (direction + force) mais également les températures (+5 = 5°C, 5 = -5°C).
Les services de météorologie aéronautique fournissent les informations suivantes sur le vent :

  • la direction d’où il vient ;

  • la vitesse du vent en noeud (1 kt = 1 noeud = 1,852 km/h) ;

  • la vitesse des rafales, si nécessaire.


Sur les cartes aéronautiques, il est représenté par un drapeau dont l’extrémité libre du mât indique la direction dans laquelle le vent souffle.

http://www.harrypilote.com/image/meteo5.jpg

Légende :

La hampe (flèche) indique la direction d’où vient le vent et les barbules indiquent la vitesse (en nœud) selon le code suivant :
http://www.meteofrance.fr/documents/10192/21101/27514-43.gif/84a928a8-3389-4690-8453-005a9c15f906?t=1369746553556

Exemples :






1 : un vent du 230 pour 55 kt

2 : un vent du 360 pour 25 kt

3: un vent du 035 pour 15 kt

4 : un vent du 270 pour 75 kt

5 : un vent du 315 pour 30 kt

Exemple de carte des vents FRANCE







    1. Les masses d’air

      1. Définition

Une masse d'air est une zone de l'atmosphère où les conditions de température, de pression et d'humidité principalement, varient peu.
Les masses d'air se forment généralement dans de vastes zones géographiques particulières (au-dessus des régions polaires, des régions tropicales, des océans et des continents) où la circulation atmosphérique est lente, stationnaire, stable et continue et acquièrent les caractéristiques de température, d'humidité et de pression locale.

Elles se déplacent alors selon les principes de la circulation atmosphérique générale : l'air froid tend à s'écouler vers l'équateur alors que l'air chaud se dirige vers les pôles. L'existence et la structure de la circulation générale proviennent de la différence de rayonnement solaire entre l'équateur et les pôles, ainsi que de la déviation des mouvements de l'air par la rotation du globe terrestre autour de son axe.
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      1. Classification des masses d’air

Les masses d'air sont classifiées selon deux caractéristiques :

  • La température :

Très froide

Masse d'air arctique

(A)

Froide

Masse d'air polaire

(P)

Chaude

Masse d'air tropicale

(T)

Très chaude

Masse d'air équatoriale

(E)




  • L'humidité :

Sèche

Masse d'air continentale

(C)

Humide

Masse d'air maritime

(M)


 Plusieurs combinaisons sont possibles pour former les masses d'air (lien).

      1. Les masses d’air en France

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    1. Les nuages

      1. Définition

Un nuage est une masse visible constituée initialement d'une grande quantité de gouttelettes d’eau (parfois de cristaux de glace associés à des aérosols chimiques ou des minéraux) en suspension dans l’atmosphère au-dessus de la surface d'une planète.


      1. Classification des nuages

Les nuages dans l'Atlas international(1) (ou plus simplement Atlas des nuages) des nuages sont classés en 10 genres (montrés dans l'image ci-dessous) :


  • 3 genres « principaux » : Cirrus (nuages élevés), Stratus (nuages bas à développement horizontal), et Cumulus (nuages généralement bas à développement vertical) avec d'autres types dérivés ;




  • 3 genres intermédiaires des 3 précédents : Cirrostratus, Cirrocumulus et Stratocumulus ;

  • 4 genres dérivés des Cumulus et Stratus : Altocumulus et Altostratus pour les nuages dont la base est à plus de 2 km d’altitude, et de Cumulonimbus et Nimbostratus pour les nuages capables de donner de fortes précipitations.




 Voir document « Reconnaitre les nuages - Météo France »

Pour aller plus loin :

  • Pourquoi les nuages ne tombent-ils pas : lien

  • Reconnaitre les nuages - Météo France : Animation

      1. Formation

La formation de nuages résulte du refroidissement d’un volume d’air jusqu’à la condensation d’une partie de sa vapeur d’eau. Si le processus de refroidissement se produit au sol (par contact avec une surface froide, par exemple), on assiste à la formation de brouillard.
Les nuages se forment selon deux processus : la convection et le soulèvement progressif de la masse d'air.

      1. L’effet de foehn

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Lorsqu’une masse d’air humide se heurte à une montagne (voir schéma), cet air n’a pas d’autre choix que de s’élever au contact de ce relief. Il se refroidi naturellement d’environ 0,5°C tous les 100 m (phénomène appelé « détente pseudo-adiabatique »). Il s’en suit une importante condensation accompagnée de fortes précipitations.
Arrivé au sommet, l’air s’est débarrassé de la majeure partie de son humidité, mais sa température est descendue. L’air alors commence à redescendre de l’autre côté et se réchauffe naturellement d’environ cette fois 1°C tous les 100 m (phénomène appelé « détente adiabatique sèche »).


L’air s’assèche encore davantage pendant sa descente puis s’accélère, et après sa descente, il est devenu un air très sec, poussé par un vent fort, et réchauffé. C’est l’effet de foehn.




    1. Frontologie

Un front météorologique est une surface de discontinuité étendue (surface de contact), qui sépare deux masses d’air ayant des propriétés physiques différentes (ex : température, humidité, pression).
Il existe plusieurs types de fronts :

  • Le front chaud est la zone où l'air de la masse d'air la plus chaude est déplacée vers celle plus froide par les vents (l'air chaud progresse vers une zone d'air froid) ;


front chaud

 Comme l'air chaud est moins dense, il glisse au-dessus de l'air froid et provoque la formation des nuages en s'élevant. Souvent, des pluies prolongées précèdent le déplacement d'un front chaud.

  • Le front froid est l'endroit où la masse d'air froid se déplace vers celle plus chaude ;

front froid

 L'air froid, plus dense, glisse sous la masse d'air chaud. Il y a encore formation de nuages, suivie de fortes pluies de courte durée, voire d'orage, puis le temps se dégage, avec alternance d'averses et d'éclaircies. C'est ce que l'on appelle un ciel de traîne.


  • Un front occlus (ou occlusion) se développe lorsqu'un système météorologique s'intensifie et que son front froid accélère de sorte qu'il rattrape le front chaud. Lorsque le front froid atteint le front chaud, l'air chaud devient de plus en plus pincé ou coincé entre les deux fronts en altitude ;


front occlus

 La masse d'air froid soulève la masse d'air chaud qui finit par ne plus être en contact avec le sol. Il se produit alors des chutes de pluies régulières suivies en général d'éclaircies.
Remarque : il existe deux autres types de front

  • Un front stationnaire est la limite entre de vastes masses d'air chaud et froid qui sont en contact entre elles sans produire de mouvements relatifs d'une grande portée car les vents dans chacune des masses d'air sont parallèles au front (par exemple les fronts océaniques) ;




  • Un trowal est le creux d'air chaud en altitude créé par le front occlus. Il se retrouve légèrement à l'arrière de celui-ci. En effet, la position du front occlus est celle qu'aurait le front froid coincé sous l'air chaud. Ce concept est utilisé dans certains pays comme le Canada et la Grande-Bretagne.


Légende des fronts sur les cartes météorologiques :



1) Front froid

2) Front chaud

3) Front stationnaire

4) Front occlus

5) Creux de surface

6) Front de rafales/Ligne de cisaillement

7) Front de point de rosée

8) Onde tropicale

9) Trowal




    1. Précipitations

      1. Définitions

Une précipitation, en météorologie, est un ensemble organisé de particules d'eau liquide ou solide tombant en chute libre au sein de l’atmosphère.
Tous les nuages ne sont pas susceptibles de donner des précipitations. Seuls quelques-uns uns en produisent (les stratus, les nimbostratus, les cumulus et les cumulonimbus essentiellement).
Mécanismes de formation des précipitations :

Pour que des gouttelettes d'eau se forment et donnent des précipitations, il faut un mécanisme pour amener l'air à saturation : lorsque des courants (d’air) ascendants apportent de la vapeur d’eau au cœur des nuages déjà saturés, qui va se liquéfier, les gouttelettes d’eau ou les cristaux de glace se soudent alors pour donner naissances à des météores (particules en suspension dans l’air), trop grosses pour être maintenue dans le nuage par les courants ascendants. Ces météores tombent alors vers le sol : ce sont les précipitations.
Poussés par les vents, ces nuages se déplacent dans l'atmosphère avant que l'eau qu'ils contiennent ne retombe à la surface de la Terre, sous la forme de précipitations : pluie, bruine, neige, grésil ou grêle.


  • La pluie

  • La bruine (ou crachin) : gouttes d'eau qui paraissent presque flotter dans l'air grâce à leur petite taille (de 0,2 à 0,5 mm). La bruine est particulièrement fréquente dans les régions côtières.




  • La neige

  • Le grésil : précipitations formées de pluie totalement gelée après être passée dans une couche épaisse d'air sous 0°C. Les grains de glace ne dépassent pas 5 mm de diamètre et sont généralement sphériques.




  • La grêle : constituée de billes de glace de diamètre supérieur à 5 mm : les grêlons. Elle se forme spécifiquement dans les cumulonimbus.




      1. Phénomènes dangereux pour les aéronefs

        1. Les brumes et les brouillards

La brume et le brouillard sont des phénomènes météorologiques analogues qui diffèrent essentiellement par leur intensité.
Le brouillard est la suspension dans l'atmosphère de très petites gouttelettes d'eau réduisant la visibilité au sol à moins d'un kilomètre. Le brouillard est en fait un nuage dont la base touche le sol. On parle de brume lorsque la visibilité est comprise entre 1 et 5 kilomètres.
Pour que le brouillard se forme, le taux d'humidité de l'air doit être suffisamment élevé pour permettre la condensation de la vapeur d'eau par un refroidissement ou par un apport supplémentaire en humidité. Le vent ne doit pas être trop fort, pour éviter la dispersion des gouttelettes d'eau, ni trop faible, ce qui empêche leur suspension dans l'air. La présence d'un nombre suffisant de noyaux de condensation est également nécessaire : ils servent à fixer les gouttelettes d'eau.

Il existe plusieurs processus par lesquels la vapeur d'eau se condense au voisinage de la surface terrestre et donc plusieurs types de brouillard :

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