AÉROLOGIE. La convection, les thermiques. Plaçons différents objets au soleil... Chauffent-ils de la même manière? non!...

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1 METEOROLOGIE Objectif : - ascendances thermiques - ascendances dynamiques - aérologie en milieu montagneux - s - vie et mort du cumulus - phénomènes particuliers Tous droits réservés JOMARD François francois.jomard@gmail.com Rayons solaires chauffent l objet Les thermiques en zone montagneuse - rochers mieux exposés au soleil Certaines surfaces ont une capacité à réchauffer significativement l air à leur contact Instinctivement, nous savons reconnaitre une zone «chaude» (parking au soleil) d une zone fraiche (un sous bois). Les rochers chauffant, il se met en place en cours de matinée une brise de pente montante. Facteurs favorisant l apparition de thermique : - surface captant les rayons solaires et les restituants à l air à son contact : rochers, carrières, champs de blé, zones urbaines, parkings bulles thermiques - vent faible colonne thermique - bonne exposition au soleil (zone dégagée, l été) L air chaud l élève (règle n 1) : nous avons donc des zones d'ascendance. En s élevant il refroidit (règle n 2), nous avons donc des zones de descendance... La brise de vallée Après-midi en montagne - rochers restituent plus la chaleur que les pâturages. Le temps d attente entre 2 bulles est relativement stable en un même lieu. Rayons réfléchis L objet restitue cette chaleur à l air à son contact. surface propice Plaçons différents objets au soleil... Chauffent-ils de la même manière? non!... - au contact du sol, une poche d air chaude se crée. - arrivée à une taille critique, elle se détache et s élève (règle n 1) - de l air froid va prendre sa place (alimentation du thermique) - en s élevant, la bulle d air déplace la masse dans laquelle elle évolue. AEROLOGIE Paragliding Academy theoric department zone de contrastes (une carrière au milieu des forêts) La brise de vallée montante fin de soirée en montagne ++ Lorsque le phénomène de brise de pente montante se généralise, il se met en place un régime de brise de vallée montante en début d après-midi La brise de vallée descendante s établit en fin de soirée, lorsque les pics rocheux refroidissent plus vite que les fond de vallée. La brise redescend la vallée.

2 Le matin... Le midi... Le soir... L après midi... Après-midi bord de mer Brise de mer 20 C 35 C Phénomène de restitution La brise de mer s établit l après midi lorsque la terre se réchauffe plus vite que la mer. Elle souffle de la mer vers la terre. Ascendances dynamiques Brise de terre --15 C La brise de terre s établit la nuit lorsque la terre se refroidit plus vite que la mer. Elle souffle de la terre vers la mer. Un Lac aura la même inertie aux changements de température. Autre système de brise : La brise de terre Bord de mer la nuit Autre système de brise : La brise de mer --20 C Ascendances dynamiques effet du vent sur les thermiques zone d ascendances hauteur largeur zone descendante zo ne sd et Une ascendance dynamique est crée lorsque le vent est dévié vers le haut par un obstacle. L ascendance sera d autant plus marquée que : - le rapport largeur/hauteur sera important - le vent arrivera perpendiculairement à l obstacle. - la forme de la pente ur au vent du relief... bu len ce s sous le vent du relief Les zones d ascendance dynamique se trouvent toujours au vent des reliefs. Les thermiques dérivent avec le vent...

3 conditions thermodynamiques La confluence danger du vent : les effets venturis On considère un site de vol avec des conditions dynamiques établies. Au court de la journée, des conditions thermiques peuvent apparaitre. Versant exposé au soleil zone d ascendances météo Brise de pente Confluence Le thermique viendra renforcer cycliquement la brise de pente et les ascendances. On parle alors de conditions thermodynamiques. principe Lorsque le vent passe dans un «resserrement» sa vitesse augmente. Lorsqu un relief est soumis à un vent météo modéré d un côté, et une brise de pente sur son versant ensoleillé, les 2 peuvent s additionner au sommet et créer une zone d ascendance : la confluence. venturi dû aux vallées venturi dû aux vallées Ascendances dynamiques venturi vent uri uri Un resserrement de vallée est un parfait venturi... Danger : risque de se faire reculer... Pour échapper au venturi, il faut passer au vent de celui-ci. Dans les basses couches, le vent est ralenti par frottement sur le sol et les obstacles. Le gradient de vent est la diminution du vent en s approchant du sol. Il peut prendre différentes formes suivant le vent, le sol, les obstacles : effet de gradient effet de gradient Quel est l effet du gradient sur le parapente? On considère un ventilateur qui crée un vent de 30 Km/h 30 Km/h 30 Km/h Portance Traînée V air 30 Km/h Poids Un parapente est mis dans le lit du vent : au contact, sa vitesse air est de 30 Km/h. La diminution du vent peut être lente, marqué, voire très franche derrière des obstacles. Le vent est plus fort au sommet, avec un risque de se faire reculer par le vent! danger : diminution de la vitesse sol, augmentation de la dérive, risque de ne plus rejoindre son attero, reculer... Constat : le parapente est immobile. Le gradient de vent Brusquement la vitesse du ventilateur diminue à 20 Km/h Km/h 20 Km/h Portance Traînée Poids 1- Par inertie, le parapente garde initialement sa vitesse sol. 2- La portance diminue brusquement entraînant un mouvement vers le bas. V air 20 Km/h V air 30 Km/h V sol 10 Km/h 3- La voile va vouloir ré-accélérer par une abattée vers l avant et retrouver sa vitesse air de 30 Km/h

4 Le gradient de vent Danger d un effet de gradient marqué sur le parapente : Effet d un gradient peu marqué sur le parapente : trajectoire envisagée trajectoire effective Le parapente aura tendance à creuser sa trajectoire vers le sol. Remède : Toujours arriver bras haut à l atterrissage pour se ménager une marge vis à vis des basses vitesses et avoir suffisamment d énergie pour effectuer l arrondi. Si le gradient de vent est très marqué (présence d obstacle), la vitesse air diminue franchement, l angle d incidence augmente fortement avec risque de décrochage. 5 Km/h Traînée Poids Remède : se ménager des marges vis V air 5 Km/h à vis des obstacles en approche (rideau d arbre, bâtiment, colline, digue...), s éloigner de 3 fois la Décrochage!!! hauteur de l obstacle. L air est un fluide, comme une rivière, son déplacement peut engendrer des tourbillons, des mouvements désordonnés, des s... En vol, les même recommandations prévalent pour passer sous le vent des reliefs (risque de descendance et de s) En vol on rencontre de la lorsqu il y a friction entre une masse d air et un obstacle, ou friction entre des masses d air ayant des mouvements différents. Le gradient de vent Ascendances dynamiques, forme du relief On trouve de la sous le vent de tout obstacle : montagne, colline, rideau d arbre... On trouve de la en entrée et en sortie de thermique. 25 km/h 0 km/h Zone de bulle thermique Ces s viennent s ajouter au phénomène de gradient de vent. (toujours s éloigner de 3 fois la hauteur) Les ruptures de pentes sont à l origine de zones de s potentiellement dangereuses. On trouve de la à la limite de 2 masses d air ayant des mouvements différents. les cumulus Règle 1 : l air chaud monte Le nuage se crée lorsque l air a suffisamment refroidit! Autre système de brise : La brise de mer Après-midi bord de mer Règle 3 : l air froid peut contenir moins d eau que l air chaud colonne thermique Règle 2 : en montant il refroidit vent en altitude brise de vallée Friction entre mouvement ascendant et descendant --20 C Brise de mer 35 C C est un cumulus, il balise donc un thermique... nota : Lorsque la masse d air est peu humide, les thermiques ne sont pas balisés par des cumulus, on les appelle thermiques purs ou bleus La brise de mer s établit l après midi lorsque la terre se réchauffe plus vite que la mer. Elle souffle de la mer vers la terre.

5 les cumulus forme du cumulus Bord biens délimités Cumulus en développement Stabilité - Instabilité Lorsque qu une bulle d air s élève, elle se refroidit Cumulus en fin de vie Couleur blanche 5 C Base plate 7 C plus d ascendances... Le cumulus dérive avec le vent ascendances importantes Le cumulonimbus développement cumulus 5 C 4 C 10 C 9 C 8 C 12 C 12 C 15 C La bulle d air se refroidit plus vite que son environnement, La bulle d air se refroidit moins vite que son environnement, elle redescend donc. elle continue à monter. ATMOSPHÈRE ATMOSPHÈRE STABLE INSTABLE favorise les thermiques et empêche les thermiques l apparition des cumulus Le cumulonimbus Tropopause cumulus cumulus congestus C est un nuage TRÈS DANGEREUX. cumulonimbus Le cumulonimbus est une énorme machine thermique créatrice de très fort courants ascendants (30 m/s!!!!) et descendants, orage, foudre, grêle, fort vent... Onde orographique Altocumulus lenticulaire Petit nuage de Au passage d un relief, une masse d air est projetée vers le haut. Derrière le relief, se créer une ondulation autour de la position d équilibre, c est l onde orographique. Rester TRÈS LOIN des Cunimbs... (20 Km) L effet de foehn L air froid et humide s élève sur le relief, il perd son humidité (pluie) L inversion de température L air devenu sec se réchauffe plus en redescendant sous le vent du relief 10 C 8 C Il y a une zone sans nuage : le trou de foehn Les ondes sont marquées par des nuages lenticulaires. Derrière le relief, il existe une zone de fortes descendances turbulentes, parfois marquée par un petit nuage : danger! Un cunimb est par nature imprévisible... le vent au sol ne vous permet pas de déduire son déplacement. Son déplacement et son évolution peuvent être très rapides! C est un vent froid et humide qui, au passage d un relief, se renforce, s assèche et devient turbulent. 15 C Définition : On parle d inversion de température, lorsque la température cesse de diminuer avec l altitude. Origine : - Refroidissement très important des basses couches (hiver en Sibérie) - masse d air froide bloquée par un relief

6 L inversion de température Limite de développement des thermiques 8 C 10 C 15 C Conséquences L inversion limite le développement des cumulus et des thermiques. Lorsque les thermiques atteigne l inversion, ils sont à l origine de. Une inversion de température très marquée garantie l absence de Cb.