Masses d'air, fronts et perturbations - Cours météo

A la surface de la terre, se créé ce que l’on appelle des masses d’air, des grands ensembles atmosphériques. Ces masses d’air ont leurs caractéristiques, et elles évoluent au fil du temps. Parfois très différentes, elles vont par moment se rencontrer. Ce sont ces affrontements qui vont générer des perturbations dites atmosphériques...

1 | Les masses d’air : définition et principaux types

Tout d'abord, commençons par définir le terme « masse d'air ». Il s'agit d'un vaste volume d’air aux propriétés physiques relativement uniformes dans le plan horizontal (température, pression et humidité). La fabrication de la masse se fait par stagnation. Cet air global doit rester en place un certain temps.

A titre d'exemple, on pourrait penser à l’air coincé au cœur de l’anticyclone sibérien qui va devenir de plus en plus froid. A contrario, au niveau du Sahara.

Les masses d’air s’individualisent au sein de la troposphère, prenant source au niveau des régions polaires, tropicales, océans et continents. Ainsi, ces dites masses d'air prennent les caractéristiques locales.

Ces masses d'air sont différenciées par 3 paramètres :

- Humidité : « c » (masse d'air continentale : sèche) et « m » (masse d'air maritime : humide)

- Origine de la masse d'air : « T » (zone tropicale), « P » (zone polaire), « A » (zone Arctique ou Antarctique), « M » (zone de mousson), « E » (zone équatoriale), « S » (masse d'air sec).

- Stabilité de la masse d'air : « w » ou « k » que l'on utilise afin de savoir si la masse d'air est plus ou moins chaude par rapport au sol.

Pour tenter de délimiter au mieux les masses d'air, l'école norvégienne de météorologie propose 5 types de masses d'air :

- cA : air continental arctique (au-delà de 60 degrés nord et sud)

- mA : air maritime arctique

- cP : air continental polaire (entre 40 et 60 degrés de latitude)

- mP : air maritime polaire

- mT : air maritime tropical

Les masses d'air dans le Monde

2 | Frontogénèse et notions de fronts

La frontogénèse est le processus météorologique qui relate de la formation d'un front. Il s'agit de la dissociation de deux masses d’air (surface de discontinuité physique qui sépare deux masses d’air distinctes), avec des températures différentes, des dynamiques différentes. En surface, cela donne des surfaces frontales. A contrario, lorsqu'un front est en phase d'affaiblissement, on parle alors de frontolyse.

Comme nous venons de le voir, la rencontre de deux masses d'air explique la notion de « front ». On identifie plusieurs types de front en fonction de la masse d'air :

- front arctique : dissocie l'air maritime arctique (mA) de l'air continental polaire (cP).

- front arctique 2 : dissocie l'air continental arctique (cA) de l'air maritime arctique (mA)

- front maritime : dissocie l'air continental polaire (cP) de l'air maritime polaire (mP)

- front polaire : dissocie l'air maritime polaire (mP) de l'air maritime tropical (mT). Le front polaire a une autre appellation dite « discontinuité tempérée ». Il n’est pas au niveau des pôles, puisqu'il s’observe aux latitudes moyennes tempérées.

- front saharien : dissocie l'air méditerranéen de l'air tropical sec ;

- front équatorial : dissocie l'air tropical de l'air équatorial ;

- front des alizés : dissocie l'air tropical maritime de l'air tropical sec du Sahara.

A noter que ces différents types de fronts ont une latitude différente en fonction de la saison.

De manière plus générale, nous avons 4 types de fronts utilisés en météorologie :

- Front chaud : l'air de la masse d'air la plus chaude s'élève au dessus de la masse d'air plus froide, en la repoussant (déplacement : 20 à 30 km/h en moyenne) ;

- Front froid : l'air de la masse d'air froid se déplace et s'engage sous une masse d'air plus chaude (déplacement : 35 à 45 km/h en moyenne) ;

- Front stationnaire : limite entre masses d'air chaud et froid en contact entre elles. Il peut stationner plusieurs heures sur une même zone géographique. Ses caractéristiques sont assez semblables au front chaud ;

- Front occlus : le front froid gagne rapidement le front chaud. Ainsi, l'air de la masse d'air chaud est repoussée par la rencontre de deux masses d'air froid.

3 | La perturbation des latitudes moyennes

Les perturbations naissent des ondulations de la discontinuité de l’air chaud et de l’air froid.

Une perturbation est une résultante d’une ascendance frontale par convergence de masses d’air. Dès lors qu’il y a cette ascendance, se met en route la frontogenèse que nous avons évoqué dans la partie précédente. Cette fabrication de la perturbation, va nécessiter la discontinuité thermique des masses d’air. Il faut également que ces masses d’air se convergent.

Dans l’hémisphère nord ces deux conditions sont régulièrement observées, notamment vers les côtes orientales des USA. (HATTERAS : fait référence au cap d’Hatteras, lieu ou se forme les violentes tempêtes hivernales).

Lorsque la frontogenèse est en formation, on a un système organisé qui se construit. L’air chaud peu dense, s’élève au-dessus de l’air froid antérieur. A l’opposé, de l’air froid venant du pôle va bousculer par derrière l’air chaud. La limite entre l’air froid et l’air chaud délimite les fronts.

A l’avant du front chaud, on a ce qu'on appelle le secteur froid antérieur (1er secteur) : c’est une masse d’air froide (sans excès). Le second secteur, c’est le front chaud : c’est le 1er système nuageux construit par la perturbation. Ensuite, on a le 3ème secteur (secteur chaud stable) situé entre le front chaud et front froid. Le 4ème secteur est le front froid, et enfin le 5ème secteur se situe l’arrière du front froid (secteur froid postérieur).

Schéma d'une perturbation des latitudes moyennes

Dépression Doris le 9 mars 2016

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Voici une vidéo (assez ancienne) qui va vous éclairer avec des mots simples... En cas de questions, n'hésitez pas à nous contacter via notre interface de contact.