Météorologie Dynamique

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1 Météorologie Dynamique Cours 8 Structure verticale du vent géostrophique Le vent thermique

2 Table de matières Types d atmosphère : o Barotrope o Équivalente barocline o Barocline Structure verticale du vent géostrophique o Le vent thermique Advection de température versus vent thermique SCA4622 : E. Monteiro 2

3 Atmosphère barotrope versus atmosphère barocline L atmosphère est barotrope quand les surfaces à pression constante, isobares, coïncident ou sont parallèles aux surfaces à densité constante, isopycnes. L équation des gaz parfaits relie la pression, la densité et la température de l air selon l expression p= ρrt Puisque la pression et la densité sont homogènes horizontalement, ceci veut dire que les températures dans un environnement barotrope sont homogènes et uniformes horizontalement aussi. Le mot racine de Barotrope est «tropique». C est effectivement dans les régions tropicales qui on trouve souvent des régions où l atmosphère est barotrope. d Source du graphique : nptel.ac.in Stratification des niveaux d'égale pression et d'égale densité dans un fluide barotrope. SCA4622 : E. Monteiro 3

4 Atmosphère barotrope versus atmosphère barocline Ainsi, lorsque la température est constante horizontalement ( pression ~ constante) dans une région, l'atmosphère est appelée barotrope. Dans une atmosphère barotrope l advection de température est nulle. Les basses latitudes sont généralement en équilibre barotrope surtout sur les océans. Sur une carte météorologique il n y a pas beaucoup de variation de température (le nombre d isothermes est petit ) SCA4622 : E. Monteiro GDPS&run=00&zone=AFR&type=T2M&forecast=66 4

5 Atmosphère barotrope versus atmosphère barocline Dans une atmosphère barocline les surfaces isobares et isopycnes se croisent. La structure d une atmosphère barocline est illustrée à droite. Pour comprendre les phénomènes météorologiques quotidiens au latitudes moyennes, l'analyse des états d'une atmosphère barocline est d'une importance primordiale comme vous aller étudier dans le cours de Synoptique. Source du graphique : nptel.ac.in Dans un fluide barocline, les surfaces isobares et les surfaces isopycnes se croisent. Dans une surface de pression constante la température est variable. T = p ρr d SCA4622 : E. Monteiro 5

6 Atmosphère barotrope versus atmosphère barocline Les conditions baroclines sont identifiées lorsque plusieurs isothermes apparaissent sur une carte météorologique. Ainsi, sauf si les isothermes sont parallèles au vent, il se produit une advection thermique. Le cas particulier d'une région où le vent souffle parallèlement aux isothermes s'appelle un cas barotrope équivalent. Sur une carte de niveau supérieur, cela signifie que les isothermes et les contours de hauteur sont parallèles. A B Nommez le type d atmosphère en A - Barotrope équivalente B - Barocline C - Barotrope C SCA4622 : E. Monteiro 6

7 SCA4622 : E. Monteiro 7

8 Structure verticale du vent géostrophique Le vent thermique : mesure le cisaillement vertical du vent géostrophique SCA4622 : E. Monteiro 8

9 Comportement de l atmosphère à l échelle synoptique À l échelle synoptique l atmosphère peut être décrite comme un fluide en quasiéquilibre géostrophique horizontalement et à l équilibre hydrostatique verticalement. 1. Équilibre géostrophique : La force de gradient de pression horizontale est en équilibre avec la force de Coriolis horizontale. 2. Équilibre hydrostatique : La force de gravité est en équilibre avec la composante verticale de la force de gradient de pression. Est-ce que ces deux équilibres sont inter-reliés? SCA4622 : E. Monteiro 9

10 Rappel (cours 5) Équilibre hydrostatique Équation hypsométrique et épaisseur Φ( Z ) Φ( Z ) = g ( Z Z ) R = g 2 d Z2 Z1 Td p v p 1 0 p (ln ) On appelle cette équation, l équation hypsométrique. Si on définit une température moyenne pour une couche d air comprise entre les niveaux de pression par la relation : p T 1 T d p 1 d p v p v 2 p2 = (ln ) (ln ) p Z RT p d v 1 2 Z1 = ln g0 p2 d où il ressort clairement que l épaisseur géopotentielle d une couche d air comprise _ entre deux niveaux de pression est entièrement déterminée par la température moyenne T v (définie ci-dessus) de la couche. SCA4622 : E. Monteiro 10

11 Rappel (cours 5) Équilibre hydrostatique Équation hypsométrique et épaisseur Z RT p d v 1 2 Z1 = ln g0 p2 Équation hypsométrique L équation hypsométrique montre que l épaisseur d une couche délimitée par deux niveaux de pression données est directement proportionnelle à la température virtuelle moyenne de la couche; On peu utiliser l épaisseur de la couche comme une mesure de la température moyenne de la couche; Les couches froides ont des épaisseurs plus petites que les couches plus chaudes; On peut tracer dans les cartes des contours d égale épaisseur comme on trace de contours d égale température (isothermes). SCA4622 : E. Monteiro 11

12 Le vent thermique : structure verticale du vent géostrophique Froid Chaud Région froide T 1000 hpa Région chaude À cause du gradient de température la pente des surfaces isobariques augmente avec la diminution de la pression. Plus la pente des surfaces isobariques est élevée plus le gradient du géopotentiel est élevé. C est-à-dire que, dans la situation représenté dans la figure, la force de gradient de pression augmente avec la hauteur (avec la diminution de la pression). Quelles sont les conséquences sur la variation du vent géostrophique avec la hauteur? SCA4622 : E. Monteiro 12

13 Rappel Vent géostrophique H L 5000 m 1 1 p 1 p Vg = ui g + vg j= k p= i+ j ρ f f ρ y f ρ x Z Z 1 g g Z g Z Vg = k p= k Z = i + j ρ f f f y f x p p SCA4622 : E. Monteiro 13

14 Rappel Vent géostrophique Coordonnées de pression V g 1 = k ˆ pφ f u g = 1 f v g = 1 f Φ x Φ y p p Avantage des coordonnées de pression : La simplicité de l'équation! La densité n'apparaît plus explicitement. SCA4622 : E. Monteiro 14

15 Structure verticale du vent géostrophique Z 2 = 5,5 km, u g2 > u g1 Froid Chaud 1000 hpa Z 1 = 1,8 km, u g1 > 0 m/s Z 0 = 0 km, u g = 0 m/s T 1 ˆ g0 V ˆ Vent géostrophique g = k Φ = k Z f f Dans le cas représenté dans le schéma, la vitesse géostrophique augmente avec la hauteur à cause du gradient de température La différence entre les vents géostrophiques aux deux niveaux de pression est : 1 ˆ g0 V 2 1 ( 2 1) ˆ g Vg = k Φ Φ = k ( Z2 Z1) f f épaisseur de la couche Cette équation montre que la différence entre les vents géostrophiques à deux niveaux de pression (cisaillement vertical du vent géostrophique) est parallèle au lignes d égale SCA4622 : E. Monteiro 15 épaisseur.

16 Structure verticale du vent géostrophique Nous avons vu que la différence entre les vents géostrophiques aux deux niveaux de pression est : 1 ˆ g0 V 2 1 ( 2 1) ˆ g Vg = k Φ Φ = k ( Z2 Z1) f f épaisseur de la couche Mais l épaisseur de la couche entre deux niveaux de pression p 2 et p 1 dépend de la température moyenne de la couche (équation hypsométrique, obtenue en supposant que l équilibre vertical est hydrostatique) Z RT p d 1 2 Z1 = ln g0 p2 p (ln ) (ln ) T 1 T d p 1 d p p2 p2 = p R = p ln ˆ d 1 Vg2 Vg1 k T f p2 La différence entre les vents géostrophiques à deux niveaux de pression (cisaillement vertical du vent géostrophique) est parallèle aux contours de la température moyenne de la couche. SCA4622 : E. Monteiro 16

17 Vent thermique = cisaillement du vent géostrophique Comme la différence entre les vents géostrophiques est parallèle aux contours de la température moyenne de la couche, représentés par les lignes d égale épaisseur, cette différence est nommée vent thermique et est représentée par R V p V p = k Td p = V p 2 d ( 2) ( 1) ( ln ) g g p T f p 1 V T p 2 2 T Tdln p dln p = p p p 1 1 R ln p d 1 VT = k pt f p2 Vg, 500 hpa Vg, 1000 hpa V T Le vent thermique est parallèle aux lignes d égale épaisseur entre les deux niveaux de pression, avec les épaisseurs plus basses à sa gauche dans l hémisphère nord. Lignes d égale géopotentiel à p = 1000 hpa Lignes d égale géopotentiel à p = 500 hpa Lignes d égale épaisseur hpa SCA4622 : E. Monteiro 17

18 Structure verticale du vent géostrophique : Vent thermique = 0 p T p T 0 T = p 0 T p 0 T = p 0 T p 0 Diagramme expliquant le vent thermique : a) Aucune augmentation du vent avec l'altitude (masse d'air barotrope), donc vent thermique nul. b) Le vent géostrophique augmente avec la hauteur. Le vent thermique existe dans une atmosphère barocline équivalente. R p = = ln d 0 VT V ( 0 ) V g p p g( p0) k pt δ f p0 δ p À gauche : Atmosphère barotrope :, le vent thermique = 0 = 0 p T Le vent thermique est la différence entre les vents géostrophiques à deux niveau de pression différentes : p 0 > p 0-δp À droite : Atmosphère équivalente barotrope : T, et perpendiculaire aux p 0 isohypses : le vent thermique est non null et parallèle au vent géostrophique. C està-dire, le vent géostrophique ne change pas de direction. Seulement de grandeur. SCA4622 : E. Monteiro 18

19 Vent thermique et advection de température Atmosphère barocline backing veering Advection d'air chaud, le vent géostrophique moyen transporte de l'air chaud. La direction du vent géostrophique tourne dans le sens horaire avec la hauteur. On parle de vent «virant= veering wind» à H.N. Une advection chaude conduit à un changement de direction anticyclonique du vent avec la hauteur. Advection d'air froid. Le vent géostrophique moyen transporte de l'air froid. La direction du vent géostrophique tourne dans le sens antihoraire avec la hauteur. Connu sous le nom de «vent de dos = backing wind» dans H.N. L'advection froide conduit à un changement de direction du vent cyclonique avec la hauteur. SCA4622 : E. Monteiro 19

20 Vent thermique et advection de température Quel type d advection de température en a? Et en b? En (a), il existe de l advection froide, de sorte que le vent thermique provoque la rotation du vent géostrophique dans le sens anti-horaire (pour l'hémisphère nord) avec la hauteur. En (b), il existe de l advection chaude, de sorte que le vent géostrophique tourne dans le sens horaire avec l'altitude. SCA4622 : E. Monteiro 20

21 Advection de température moyenne ADV ( T ) = Vg T (1) Le vent thermique est parallèle au vent géostrophique au deux niveaux. Le vent géostrophique moyen dans la couche est parallèle aux épaisseurs, c est-à-dire, perpendiculaire au gradient de température moyen. Advection de température nulle. V Cold froid V 1 T V 2 Z 1 _ T T + δt (1) (2) Le vent thermique est à gauche du vent géostrophique du niveau plus bas. Ceci veux dire que la direction du vent géostrophique change cycloniquement avec la hauteur. Le vent géostrophique moyen dans la couche croise les isothermes moyennes de l air froid vers l air chaud. Il a une composante dans la direction du gradient des températures moyennes : Advection de température négative- Advection d air froid. Cold V Warm chaud 1 V 2 V _ T T Z 1 + δz Warm Z 1 T - + δt - (2) Z 1 + δz (3) Le vent thermique est à droite du vent géostrophique du niveau plus bas. Ceci veux dire que la direction du vent géostrophique change anticycloniquement avec la hauteur. Le vent géostrophique moyen dans la couche croise les isothermes moyennes de l air chaud vers l air froid. Il a une composante dans la direction opposée au gradient de température moyenne : Advection de température positive - Advection d air chaud. SCA4622 : E. Monteiro , Felix Warm chaud V 1 V V T froid Cold _ T Z 1 Z 1 + δz (3)

22 Exemple 1 : excursion dans l atmosphère Cas d un système météorologique situé dans l hémisphère nord aux latitudes moyennes SCA4622 : E. Monteiro 22

23 Excursion dans l atmosphère Hauteurs géopotentielles et vents X X X from Brad Muller 850 hpa 300 hpa Localisation du centre de basse pression : La croix rouge situe le centre de basse pression à 850 hpa La croix noir le situe à 300 hpa 1. À la surface, la croix rouge se situe juste arrière quel front? SCA4622 : E. Monteiro 23

24 Une excursion dans l atmosphère Vent thermique 850 hpa 300 hpa v g Vent thermique v T from Brad Muller Vent géostrophique à 850 hpa Vent géostrophique à 300 hpa 1. Le point analysé est dans quel secteur de la dépression? 2. En quelle type de masse d air? 3. Quel type d advection géostrophique de température observe-t-on en moyenne entre 850 et 300 hpa au point analysé? SCA4622 : E. Monteiro 24

25 Une excursion dans l atmosphère 850 hpa 300 hpa Vent géostrophique à 300 hpa Vent thermique v T from Brad Muller Vent géostrophique à 850 hpa 1. Le point analysé est dans quel secteur de la dépression? 2. En quelle type de masse d air? 3. Quel type d advection géostrophique de température observe-t-on en moyenne entre 850 et 300 hpa au point analysé? SCA4622 : E. Monteiro 25

26 Exemple 2 Le courant jet Lien entre le courant jet et le gradient de température aux latitudes moyennes Source : SCA4622 : E. Monteiro 26

27 Une expérience imaginaire Commençons par une colonne d air. SCA4622 : E. Monteiro 27

28 Une expérience imaginaire La base de cette colonne se situe au niveau de pression 1000 hpa. SCA4622 : E. Monteiro 28

29 Une expérience imaginaire Le sommet se situe au niveau de pression 500 hpa. SCA4622 : E. Monteiro 29

30 Une expérience imaginaire Cette colonne a une certaine épaisseur qui correspond à la distance entre les niveaux de 1000 et 500 hpa. SCA4622 : E. Monteiro 30

31 Une expérience imaginaire Si on chauffe la colonne elle se dilate puisque l air devient moins dense et la différence de pression doit rester la même L épaisseur de la couche augmente. Le niveau de 500 hpa est maintenait plus loin du niveau de 1000 hpa qui est proche de la surface 500mb 1000mb Plus chaude SCA4622 : E. Monteiro 31

32 Une expérience imaginaire Si on refroidit la colonne elle se contracte puisque l'air devient plus dense et la différence de pression doit rester la même L épaisseur de la couche diminue. Le niveau de 500 hpa s approche du niveau de 1000 hpa qui est proche de la surface. 500mb 1000mb Plus froide SCA4622 : E. Monteiro 32

33 Une expérience imaginaire C est un fait. La température est le seul facteur qui fait changer l épaisseur des colonnes atmosphériques. Pour n importe quelle pression choisie comme sommet de la colonne, ce niveau de pression est plus élevé quand la température moyenne de la colonne augmente et moins élevée si elle diminue. 500mb 1000mb SCA4622 : E. Monteiro 33

34 C est ce que cette figure essaye de nous dire SCA4622 : E. Monteiro 34

35 Dans les tropiques, le niveau de pression de 700 hpa est a une grande distance de la surface. 700 hpa SCA4622 : E. Monteiro 35

36 et bien plus basse proche des pôles. 700 hpa SCA4622 : E. Monteiro 36

37 Ces couches sont assez «minces» Et ces couches sont pas mal épaisses! SCA4622 : E. Monteiro 37

38 Voyons comment varie l épaisseur près d un front polaire, où l air froid et l air chaud se rencontrent SCA4622 : E. Monteiro 38

39 Ceci est une coupe verticale de l atmosphère dans l hémisphère nord. Nord Froid Sud Chaud SCA4622 : E. Monteiro 39

40 L air froid vient du nord provenant de l anticyclone polaire proche du pôle nord. Nord Froid SCA4622 : E. Monteiro 40 Sud Chaud

41 L air chaud vient du sud provenant des anticyclones subtropicaux proche de la latitude 30 N. Nord Froid SCA4622 : E. Monteiro 41 Sud Chaud

42 Ces vents se rencontrent dans le front polaire. Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 42 Sud Chaud

43 Maintenant rapellons-nous ce qui on vient de dire sur l épaisseur des colonnes d air versus la température. Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 43 Sud Chaud

44 Du coté de l air tropical, les niveaux de pression (par exemple 500 mb and 400 mb) sont très éloignés de la surface. 400mb 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 44 Sud Chaud

45 Du coté de l,air polaire les mêmes niveaux sont plus proches de la surface. 400mb 500mb 400mb 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 45 Sud Chaud

46 Dans la région frontale l épaisseur change rapidement. 400mb 500mb 400mb 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 46 Sud Chaud

47 Pensont maintenant à la force de gradient de pression dans la région frontale. 400mb 500mb 400mb 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 47 Sud Chaud

48 La ligne A B représente une hauteur constante au-dessus du front polaire. 400mb A 500mb 400mb B 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 48 Sud Chaud

49 Quelle est la pression au point A? 400mb A 500mb 400mb B 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 49 Sud Chaud

50 La pression en A est inférieure à 400mb, puisque le point A est est plus haut que la surface de pression de 400 mb. Estimons-la à 300 mb. 400mb A 500mb 400mb 300mb B 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 50 Sud Chaud

51 Et la pression au point B? 400mb A 500mb 400mb 300mb B 500mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 51 Sud Chaud

52 Elle est supérieure à 500 mb puisque sont niveau est au-dessus du niveau où la pression est de 500mb. Estmons la à 600 mb. 400mb A 500mb 400mb 500mb 300mb B 600mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 52 Sud Chaud

53 Le gradient de pression au-dessus du front polaire est énorme! 400mb A 500mb 400mb 500mb 300mb B 600mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 53 Sud Chaud

54 La force de gradient au-dessus du front polaire est très élevée et pointe vers le nord. A F GP 400mb 500mb 400mb 500mb 300mb B 600mb Nord Froid FRONT polaire SCA4622 : E. Monteiro 54 Sud Chaud

55 Structure verticale du vent versus T Au-dessus du front polaire, plus on monte, plus la force de gradient de pression est importante et plus le vent géostrophique est fort. SCA4622 : E. Monteiro 55

56 Profil vertical du vent horizontal : le courant jet P R E S S I O N 270 hpa Max de vitesse SCA4622 : E. Monteiro Niveaux de pression obligatoires Pourquoi le vent diminue à des pressions inférieure 56 à 250 hpa? Est-ce que c est toujours comme ça?

57 Profil vertical de la température (moyenne) P R E S SI O N STRATOSPHÈRE TROPOPAUSE TROPOSPHÈRE SCA4622 : E. Monteiro 57

58 Structure verticale du vent versus T Au-dessus de la tropopause, le gradient de température change de direction. SCA4622 : E. Monteiro 58

59 La hauteur est proportionnelle à la température moyenne de la colonne d air entre la surface et le niveau de 250 mb. La vitesse est proportionnelle au gradient de la hauteur, donc du gradient de température moyenne entre la surface et le niveau de 250 mb. SCA4622 : E. Monteiro 59

60 Conclusion Le courant jet aux latitudes moyennes se trouve directement au-dessus du front polaire, avec de l'air froid à gauche de l écoulement. Ceci est dû aux changements d'épaisseur associés au gradient de température dans le front polaire. Ce processus est connu sous le nom de RELATION DU VENT THERMIQUE. SCA4622 : E. Monteiro 60

61 Courant jet : Les points saillants La force de gradient de pression augmente o Avec l altitude (au-dessous de la tropopause) o Au-dessus du front polaire Elle est dirigée vers les pôles. À l équilibre géostrophique, le vent augmente avec l altitude et est un vent d ouest o Quelle est le signe et la direction du vent thermique (dans le référentiel météo)? Au delà de la tropopause, le gradient de pression diminue d intensité et par conséquence le vent géostrophique diminue. o Quelle est le signe et la direction du vent thermique? Théoriquement, le courant jet polaire se situe à la tropopause et au-dessus du front polaire. Plus les gradients horizontaux de température sont forts, plus le courant jet est intense. o Quand est-ce qu on observe les courants jets polaires le plus forts, en hiver ou en été? Pourquoi? SCA4622 : E. Monteiro 61

62 Exercice 3 Pendant l hiver, dans la troposphère et à 30 N le gradient moyen de la température est méridional et de 0,75 K par degré de latitude. La moyenne zonale du vent géostrophique à au niveau moyen de la mer ( p ~ 1000 hpa) est approximativement zéro. Estimez le vent géostrophique moyen au niveau du courant jet (~ 250 hpa). Note : 1 de latitude correspond à y = 110 km Données : Hémisphère nord Latitude = 30 N Gradient de température, selon y = 0,75 K/1, m V g (1000 hpa) = 0 Demande : V g (250 hpa) =? m/s = R = p ln ˆ d 1 VT Vg2 Vg1 k T f p2 SCA4622 : E. Monteiro 62

63 Exercice 3(suite) Données : Hémisphère nord Latitude = 30 N Gradient de température, selon y = 0,75 K/1, m V g (1000 hpa) = 0 Demande : V g (250 hpa) =? m/s Développement : Le gradient de température nord-sud va créer des gradients de pression horizontaux qui seront à l origine des vents qui augmentent avec la diminution de pression. La relation du vent thermique, expression de la variation (ou cisaillement vertical du vent géostrophique nous permet de déterminer le vent à n importe quel niveau de pression si on connais le vent géostrophique à un des nieaux et le gradient de la température moyenne dans la couche = R = p ln ˆ d 1 VT Vg2 Vg1 k T f p2 SCA4622 : E. Monteiro 63

64 Exercice 3(suite) Données : Hémisphère nord Latitude = 30 N, permet le calcul de f Gradient de température, selon y = -0,75 K/1, m : 0,75 T = 0 iˆ [ K / m] ˆj 5 1,1.10 V g (1000 hpa) = 0, p 1 = 1000 hpa Demande : V g (250 hpa) =? m/s, p 2 = 250 hpa d 1 d 1 d 1 Vg2 = Vg1+ ln k T = 0 + ln k T = ln i + j f p2 f p2 f p2 y x V g2 = V T R p ˆ R p ˆ R p T ˆ T ˆ R d p 1 T ˆ T V ˆ g 2 = ln i j f p + 2 y x 0 R p T V = ln ˆj d 1 g 2 f SCA4622 : E. Monteiro p2 y 64

65 Exercice 3(suite) Données : Hémisphère nord Latitude = 30 N, permet le calcul de f Gradient de température, selon y = -0,75 K/1, m : 0,75 T = 0 iˆ [ K / m] ˆj 5 1,1.10 V g (1000 hpa) = 0, p 1 = 1000 hpa Demande : V g (250 hpa) =? m/s, p 2 = 250 hpa V R = p ln T ˆj = , 75 ln = 36,8 m/s d 1 g f p2 y 2 7,92 10 sin(30 ) 250 1,1 10 Vg 2 = 36,8 m / s 70nd SCA4622 : E. Monteiro 65

66 (hpa) P r e s s u r e 100 Température zonale moyenne, T 260 K 230 Kelvin K 300 K 250 K Pôle nord Equateur Pôle sud SCA4622 : E. Monteiro 66 y

67 (hpa) 100 Vent zonal moyen, u 5 15 m/s P r e s s u r e Pôle nord Equateur Pôle sud Le vent zonal moyen suit la relation du vent thermique. SCA4622 : E. Monteiro 67 y

68 La relation du vent thermique relie le champ thermique et le champ de vent Le cisaillement vertical du vent géostrophique est directement lié au gradient de température horizontal. La différence entre les vents géostrophiques calculés à deux niveau différentes est appelé vent thermique Donc, le cisaillement vertical du vent géostrophique est lié au vent dit thermique. o Le vent thermique est parallèle aux lignes d égale épaisseur avec les plus basses à leur gauche dans l hémisphère nord o Le vecteur de vent thermique indique que l'air froid est à gauche et que l'air chaud est à droite, parallèlement aux isothermes. (Hémisphère nord). o Plus grand est le gradient des épaisseurs plus élevée est le vent thermique Les règles du vent thermique sont analogues aux règles du vent géostrophique en substituant les isohypses par les épaisseurs. Si on additionne le vent thermique calculé entre deux niveaux de pression, au vent géostrophique au niveau le plus bas (pression plus élevée) on obtient le vent géostrophique au niveau plus élevé (pression plus basse) SCA4622 : E. Monteiro 68

69 Relier le champ thermique et le champ de vent: la relation de vent thermique Comme le vent géostrophique, le vent thermique est une définition! o Le vent thermique n'est pas vraiment un vent, mais une différence vectorielle entre le vent géostrophique situé à un niveau supérieur et un niveau inférieur. o La différence du vent réel entre deux niveau n est pas exactement égale au vent thermique puisque le vent réel est en générale différent du vent géostrophique. Cependant, en altitude et à grande échelle l atmosphère est normalement proche de l équilibre géostrophique. Dans ces conditions, le vent thermique est une bonne approximation de la différence entre les vents à deux niveaux différents. o En dehors de la couche limite, le vent thermique donne les relations suivantes entre les vents dans un hodographe et l advection de température : Si le changement de direction du vent géostrophique est anticyclonique (horaire dans l hémisphère nord, «veering winds» en anglais) le vent thermique indique que, dans la couche, il y a de l advection d'air chaud. Si le changement de direction du vent géostrophique est cyclonique (antihoraire dans l hémisphère nord, «backing winds» en anglais) le vent thermique indique que, dans la couche, il y a de l advection d'air froid. SCA4622 : E. Monteiro 69

70 À venir Un peu plus sur le vent agéostrophique SCA4622 : E. Monteiro 70