meteorologie

Les indices naturels du temps

Les fleurs

La plupart des fleurs réagissent au beau temps; lorsqu'elles sont grandes ouvertes, c'est souvent signe de soleil. Le volubilis est particulièrement sensible aux variations atmosphériques. Le liseron est traité de " baromètre des gueux ", parce qu'il est considéré par les paysans comme une mauvaise herbe, très commune et nuisible aux cultures.

Les hirondelles

Lors des dépressions, les hirondelles volent bas, le temps va se détériorer. En réalité, ce sont les insectes qui volent bas, à cause de leur légèreté, et comme les hirondelles se nourrissent d'insectes, elles suivent leur vol.

Les vaches

Des vaches couchées dans un pré indiqueraient que la pluie approche. Elles sentiraient l'humidité de l'air et se garantiraient un endroit sec où se reposer.

La grenouille

Hors mis sa célèbre échelle, son chant le soir indiquerait le beau temps pour le lendemain.

Les pommes de pin

Elles réagissent bien au degré de l'humidité de l'air. Par temps sec, les écailles du cône se durcissent, rétrécissent et s'ouvrent. Quand l'air et moite, elles absorbent l'humidité, s'assouplissent et les écailles se resserrent. L'averse est proche.

Le ciel

Un ciel rose au coucher du soleil indique le beau temps.
Un ciel rouge le matin indique le mauvais temps.
Un jaune brillant au coucher du soleil indique du vent.
Le jaune pâle indique la pluie.
Le brouillard de bonne heure est signe de beau temps.
La vue claire des lointains est le signe d'une pluie passée ou à venir.
De légers nuages à contours indécis indiquent le beau temps ou des nuages épais.
De légers nuages à contours définis sont signe de vents.
LE VENT

Degrés	Effet produit	Vitesse en mètre/seconde	Vitesse en kilomètre/heure
Calme	Calme, la fumée s'élève verticalement.	0,3	1,08
Presque calme	La direction du vent est révélée par la fumée, mais non par le sens de la girouette.	0,3 à 1,5	1,08 à 5,4
Légère brise	On perçoit le souffle du vent sur la figure. La girouette est mise en mouvement.	1,5 à 3	5,4 à 10, 8
Petite brise	Feuilles et petites branches constamment agitées. Le vent déploie les pavillons légers.	3 à 5,5	10,8 à 19,8
Jolie brise	Soulève la poussière et les papiers. Fait mouvoir les petites branches.	5,5 à 8	19,8 à 28,8
Bon frais	Les grandes branches boujent ainsi que les fils téléphoniques. L'usage des parapluies devient difficile.	8 à 14	28,8 à 50,4
Grand frais	Les arbres entiers sont agités. Il est pénible de marcher contre le vent.	14 à 17	50,4 à 61,2
Petit coup de vent	Brise les petites branches, empêche généralement la marche en avant.	17 à 21	61,2 à 75,6
Coup de vent	Peut endommager les construction légères (cheminées et ardoises arrachées)	21 à 24	75,6 à 86,4
Fort coup de vent	Rarement à l'intérieur des terres. Graves dégates aux constructions.	24 à 28,5	86,4 à 102,6
Tempête	Rare. Ravages étendus.	28,5 à 33,5	102,6 à 120,6
Ouragan	Exceptionnel.	33,5 et plus	120,6 et plus

LES NUAGES

NOMS	ASPECT	ALTITUDE	PREVISION DU TEMPS
Cirrus	Formes variées: filaments isolés, touffes, traits crayonnés sur le ciel bleu.	Altitude supérieure à 6 000 mètres.	Ne donne pas de précipitations.
			Ne donne pas de précipitations.
Cirrocumulus	Ciel très finement pommelé.		Ne donne pas de précipitations mais précède souvent l'arrivée des nuages de pluie.
Cirrostratus	Voile laiteux donnant le phénomène du " halo ".
Altocumulus	Couche de nuages fragmentés comportant des déchirures, des trous et donnant souvent au ciel l'aspect pommelé. On y observe parfois le phénomène des " couronnes ".	Altitude comprise entre 2 000 et 6 000 mètres.	Ne donne pas de précipitations.
			Ce nuage donne de la pluie ou de la neige.
Altostratus	Couche de nuages continue opaque, sans aucun trou, de teinte grise, d'aspect fibreux et strié.
Stratocumulus	Couche de nuages fragmentés, comportant des déchirures, des trous.	Altitude comprise entre le sol et 2 000 mètres.	Peut donner de très faibles précipitations (gouttes isolées).
Stratus	Couche de nuages continus, très brumeux sur laquelle on ne distingue aucun détail. Analogue à un brouillard qui ne reposerait pas sur le sol.		Sauf à la fin de l'automne et en hiver ce nuage se désagrège et disparaît au cours de la matinée. Peut être accompagné de bruine (petite pluie excessivement fine).
Fractostratus	Nuages très sombres et très déchiquetés, qu'on voit courir sur le fond gris du ciel.		Lorsque ces nuages apparaissent sous l' " altostratus " la pluie est immédiate.
Cumulus	Nuage à base horizontale et fort développement vertical.	Altitude de la base entre 500 et 2 000 mètres. Altitude du sommet pouvant atteindre 2 000 mètres.	Peut donner des précipitations.
			Sous ce nuage il y a en général une averse ou un orage accompagnés de grêle, de pluie forte ou de neige en période froide. En dehors du nuage, le temps peut être assez beau.
Cumulonimbus	Nuage très développé verticalement comportant à son sommet un panache de nuages élevés, sa base est toujours sombre, souvent d'un noir d'encre.

 

Composition des nuages :

Dans l'atmosphère, l'eau est présente sous ses trois phases :

            - gazeux : la vapeur, c'est un gaz invisible.

            - liquide : c'est l'eau.

            - solide : c'est la glace.

La vapeur est présente partout en quantités variables, à l'intérieur comme à l'extérieur des nuages. Ceux-ci sont constitués soit d'une multitude de microscopiques gouttelettes d'eau, soit de cristaux de glace (à basse température), soit d'un mélange des deux. C'est en raison de la petite taille de ces particules, donc de leur poids très faible, qu'un léger courant ascendant arrive à les tenir en suspension dans l'air.

Formation des nuages :

La quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air ne peut dépasser un seuil. Quand la quantité de vapeur atteint  ce seuil, on dit que l'air est saturé (en vapeur d'eau). La vapeur en surplus se condense alors, créant un nuage.

 

Apport de vapeur d'eau

Il se produit à proximité du sol, sur les océans, mers, lacs, marécages... Ce processus ne forme que brouillards et nuages bas.

 

 

Refroidissement - Nocturne

Par une nuit claire et sans vent, l'air se refroidit, donc s'humidifie, à proximité du sol. Si la saturation est atteinte, il se forme du brouillard ou de la rosée (gelée blanche par température négative). Bien sûr, avec le réchauffement diurne, le brouillard se dissipe (les gouttelettes s'évaporent).

 

Par soulèvement

              La majorité des nuages se forment par ces processus. Lorsqu'un volume d'air s'élève, il se refroidit car sa pression diminue. Donc son humidité augmente. Si la saturation est atteinte, le nuage se forme.

 

La convection.

C'est un phénomène très courant au printemps et en été. A cette époque, le soleil surchauffe le sol pendant l'après-midi. A son contact, l'air devient plus léger et s'élève dans des courants, alors que de l'air frais redescend entre eux. Des cumulus se forment dans chaque courant ascendant (si celui-ci monte suffisamment haut pour créer la saturation).

 

LES PRECIPITATIONS

NOM DU METEORE	DEFINITION ET CARACTERES PRINCIPAUX
Brouillard	On n'aperçoit pas les objets situés à plus de 1 km. Ceci peut se produire notamment soit lorsqu'on se trouve dans une nappe de brouillard au sol au fond d'une vallée, soit lorsqu'on se trouve dans les nuages (en montagne).
Brume	On n'aperçoit pas les objets situés à plus de 2 km.
Bruine	Chute de très fines gouttelettes d'eau excessivement nombreuses, qui paraissent presque flotter dans l'air.
Pluie	Chute prolongée et assez régulière de gouttes d'eau de taille moyenne.
Neige	Chute de cristaux de glace, le plus souvent assemblés en flocons.
Averse	Chute généralement de courte durée, ayant un début et une fin assez brusques, de gouttes d'eau assez grosses, de flocons de neige, de grêlons, etc.
Grésil	Petits grains d'eau gelés, plus ou moins translucides, généralement sphériques, rebondissant sur le sol.
Grêle	Globules ou morceaux de glace, de forme variée et pouvant atteindre jusqu'à 5 cm de diamètre et plus. Accompagne généralement les orages.
Orage	Tonnerre et éclairs, accompagnés ou non d'averse.
Tempête de sable	Poussière ou sable soulevé du sol par le vent et réduisant considérablement la visibilité.
Chasse-neige	Neige soulevée du sol par le vent et réduisant considérablement la visibilité.
Rosée	Gouttes d'eau qui se forment par condensation de l'humidité de l'air sur les surfaces horizontales pendant les nuits claires.
Gelée blanche	Petits cristaux de glace qui se forment sur le sol et les plantes à la place de la rosée, lorsque la température descend en-dessous de 0° C.
Givre	Dépôt de glace qui se forme par temps de brouillard ou de brume sur les objets dont la température est inférieure à 0° C.
Arc-en-ciel	Se produit à l'opposé du soleil sur l'écran formé par les gouttelettes d'eau tombant des nuages à averses. Est coloré en violet à l'intérieur, en rouge à l'extérieur. Peut être doublé d'un deuxième arc dont les couleurs sont inversées.
Couronne	Consiste en un ou plusieurs anneaux entourant le soleil ou la lune, lorsque ceux-ci sont vus à travers un nuage peu épais. Ces anneaux sont colorés en violet à l'intérieur, en rouge à l'extérieur.
Halo	Grand cercle entourant le soleil ou la lune lorsque ceux-ci sont vus à travers un nuage formé de cristaux de glace (Cirrostratus). Pour l'observer, étendre le bras vers le soleil, masquer celui-ci avec la paume de la main, l'extrémité des doigts se trouve sur le cercle du halo.

LES PRECIPITATIONS

Elles naissent dans le nuage, en général à température négative, là on trouve un mélange de cristaux de glace et de gouttelettes d'eau liquide en surfusion (eau à température négative, c'est un phénomène très courant dans les nuages). Les nuages les plus élevés, uniquement constitués de cristaux de glace, ne donnent aucune précipitation. Les gouttelettes s'évaporent au profit des cristaux de glace qui grossissent. Lorsqu'ils deviennent trop lourds, ils tombent sous forme de neige. Quand la neige arrive dans l'air à température positive (si le sol n'est pas atteint avant), c'est à dire lorsqu'elle passe sous l'isotherme 0°C, elle s'humidifie puis se transforme en pluie. La limite pluie-neige se situe en général 300 à 600 m sous l'isotherme 0°C.

Dans les gros cumulus et les cumulonimbus, la forte turbulence permet le grossissement rapide des gouttes de pluie : dès que deux gouttelettes s'entrechoquent, elles fusionnent pour n'en faire plus qu'une, plus grosse.

Le grésil et la grêle : ces précipitations, toujours très localisées, se forment à l'intérieur des cumulonimbus. En effet, en leur sein, certains courants ascendants sont extrêmement forts et peuvent remonter des gouttes de pluie à température négative où elles gèlent, puis retombent sous forme de grésil (diamètre inférieur à 5 mm) ou de grêle (diamètre supérieur à 5 mm). Les gros grêlons sont constitués d'un agglomérat de grêlons plus petits et de gouttes de pluie ayant gelé à leur surface.
 

Calculer la distance à laquelle se trouve un orage :

Pour mesurer la distance à laquelle se trouve un orage, il suffit de compter le nombre de secondes entre le moment où on voit l'éclair et celui où on entend le tonnerre. Ce nombre de secondes est à multiplier par 300 (le son a une vitesse de 344 m/s) pour avoir la distance en mètre.

 

Exemple : On compte 3 seconde : 3*300=900 m à l’orage est à 900m.
AIR CHAUD ET AIR FROID

 

L'air chaud est plus léger que l'air froid. En présence, l'air chaud monte, l'air froid descend.

Pendant la journée, si le ciel est dégagé, le rayonnement solaire traverse en grande partie l'atmosphère qu'il ne réchauffe presque pas. C'est le sol qui absorbe (plus ou moins en fonction de sa nature) ce rayonnement, se réchauffe et retransmet sa chaleur à l'air qui se trouve à son contact. L'élévation diurne de température est donc limitée à la couche d'atmosphère proche du sol. En plein été, l'épaisseur du réchauffement peut atteindre 1000 m. L'importance du réchauffement dépend :

 

·         De la saison : il est plus important au printemps et l'été car les jours sont plus longs et le soleil plus haut dans le ciel.

·         De la couverture nuageuse : elle renvoie plus ou moins, en fonction de son épaisseur, le rayonnement solaire vers l'espace. Une couverture nuageuse très épaisse empêche tout réchauffement diurne.

·         Du vent : il dilue la mince couche d'air chaud située près du sol dans de l'air non réchauffé. Plus le vent est fort, moins la hausse de température est sensible. Un fort vent empêche tout réchauffement diurne.

·         De l'albédo du sol : l'albédo est le rapport entre la quantité de rayonnement reçu est celle réfléchie. Un corps qui a un fort albédo absorbe donc peu d'énergie solaire (c’est le cas de la neige); il se réchauffe peu, et inversement.

·         De la topographie : une pente bien exposée au soleil se réchauffe plus qu'un versant orienté au Nord.

 

 

AIR CHAUD ET AIR FROID

Pendant la nuit, le sol se refroidit car il perd de l'énergie par rayonnement infrarouge. Ce rayonnement existe aussi en plein jour, mais il est négligeable par rapport à celui issu du soleil. Le sol retransmet ensuite sa baisse de température à l'air qui se trouve à son contact. Le refroidissement nocturne est donc limité à la couche d'atmosphère proche du sol. En plein hiver il atteint au maximum quelques centaines de mètres dans certaines situations. L'importance du refroidissement dépend :

·         De la couverture nuageuse : les nuages renvoient le rayonnement infrarouge vers le sol, comblant le déficit énergétique. Une couverture nuageuse épaisse empêche le refroidissement nocturne.

·         Du vent : il dilue la mince couche d'air froid dans de l'air non refroidi. Plus le vent est fort, moins la baisse de température est sensible. Un fort vent empêche le refroidissement nocturne.

·         De l'émissivité du sol : un sol qui a une forte émissivité rayonne beaucoup d'infrarouge. Il se refroidit donc beaucoup en surface. C'est le cas de la neige.

 

A un même endroit, on en déduit que :

   L’amplitude thermique journalière est forte par une belle journée sans vent.

   L’amplitude thermique journalière est faible (ou nulle) si le ciel est couvert ou s'il y a du vent.

On retiendra aussi que loin du sol, l'amplitude thermique journalière est nul.