Les différentes échelles de phénomènes - Cours météo

Les différents phénomènes d'origine naturelle observables dans l'atmosphère (rafales de vent, orages, perturbations …) peuvent être regroupés suivant deux critères : leurs dimensions (échelle spatiale) et leur durée de vie (échelle temporelle).

Échelle planétaire

Les phénomènes météorologiques à l'échelle planétaire s'étendent sur plusieurs milliers de kilomètres et leur durée de vie est de l'ordre de plusieurs mois ou de l'année. Par exemple le Jet Stream correspond à un phénomène planétaire car on le retrouve sur des surfaces très étendues dans l'atmosphère à haute altitude (7 à 12 km au-dessus du niveau de la Terre).

Jet Stream - Échelle planétaire

Lors de grandes éruptions volcaniques (éruption du Tambora en 1815 en Indonésie, du Krakatoa en 1883 en Indonésie, du Pinatubo en 1991 aux Phillipines), des quantités astronomiques de cendres se sont dispersées sur des milliers de kilomètres dans la haute atmosphère pendant plusieurs années (2 ou 3 ans) : il s'agit donc d'un phénomène à l'échelle planétaire. En océanographie, les grands courants océaniques (Gulf Stream) s'étendant sur des milliers de kilomètres sont des exemples typiques de phénomènes de l'échelle planétaire.

Échelle synoptique

En météorologie, les phénomènes atmosphériques de l'échelle synoptique ont des dimensions dont l'ordre de grandeur sont de quelques milliers de kilomètres pour les dimensions horizontales, quelques kilomètres pour la dimension verticale et quelques jours pour la durée. On y retrouve les dépressions, les anticyclones et les aérosols présents dans l'air (pollution atmosphérique, sable transporté par le vent ...). Cette échelle constitue le cadre de la prévision météorologique sur une échéance de un à trois jours dans les zones tempérées en modélisant les mouvements des centres d'action sur une zone géographique prédéfinie.

Échelle synoptique

À l'échelle synoptique, la vitesse horizontale moyenne des particules atmosphériques est de 10 m/s environ tandis que la vitesse verticale est à peine de l'ordre de 1 cm/s. En deçà de l'échelle synoptique, on retrouve une échelle légèrement plus restreinte, il s'agit de l'échelle subsynoptique. Celle-ci est utilisée principalement pour les cyclones tropicaux.

Méso-échelle ou échelle régionale

La méso-échelle décrit les phénomènes qui se déroulent sur une échelle plus petite que l'échelle synoptique. Elle se définit par les dimensions horizontales des phénomènes qui varient de 2 000 km à 2 km. Leur durée varie entre quelques heures et quelques jours. Cette échelle prend en compte des phénomènes tels que les vents régionaux, les fronts ou encore les orages organisés.

La méso-échelle se distingue en trois sous-catégories selon le diamètre et la durée du phénomène étudié : Méso-gamma (2-20 kilomètres / 2-30 minutes), Méso-beta (20-200 kilomètres / 30 minutes – 6 heures) et Méso-alpha (200-2000 kilomètres / 6 heures à 2 jours). Dans le cadre de la prévision météorologique la méso-échelle est utilisée par les modèles à mailles fines qui bénéficient d'une plus grande précision pour analyser des phénomènes dans des espaces plus restreints (pays, régions...).

Méso-échelle

Micro-échelle ou échelle turbulente

Cette échelle est utilisée en météorologie et en océanographie pour désigner ce qui se passe à moins de deux kilomètres avec une durée de quelques secondes à une dizaine de minutes seulement. La micro-échelle intervient pour l'étude de phénomènes dont l'échelle est assez petite comme les remous observés dans l'écoulement atmosphérique à cause de la rugosité du sol et du frottement occasionné (rafales de vent) ou encore la formation de grêle dans un orage et la formation d'une tornade par exemple.