Glossaire météo de A à Z avec Météo France

arc-en-ciel

Niveau d'explication : Curieux


Après le déluge...

Le plus connu des phénomènes optiques atmosphériques est l'arc-en-ciel, qui apparaît à l'observateur sous la forme d'un groupe d'arcs de cercle concentriques présentant les couleurs successives du spectre de la lumière visible, depuis le violet (à l'intérieur, sous un rayon apparent de 40°) jusqu'au rouge (à l'extérieur, sous un rayon apparent de 42°) en passant par le bleu, le vert, le jaune et l'orangé ; son centre se situe toujours dans le prolongement de l'axe qui va de l'image du soleil (ou, parfois, de la lune) à l'œil de l'observateur.


Un arc-en-ciel sur les îles Marquises.

L'arc-en-ciel est produit par la réflexion et la réfraction des rayons lumineux sur les éléments d'une précipitation liquide se déployant comme un rideau : gouttes de pluie (souvent lors d'une averse ), gouttelettes de bruine ou de brouillard ; les dépôts de rosée peuvent produire à petite échelle un phénomène analogue près du sol, l' arc -en-terre . D'autre part, des réflexions supplémentaires à l'intérieur des gouttes font quelquefois apparaître un arc-en-ciel secondaire concentrique au premier et de rayon plus grand, mais portant des couleurs atténuées et disposées dans un ordre inversé par rapport à l' arc-en-ciel principal , à l'intérieur duquel, en outre, des phénomènes de diffraction peuvent dans de rares cas adjoindre un arc surnuméraire étroit et coloré.


Un arc-en-ciel sur la météopole, à Toulouse.

aristote

Niveau d'explication : Curieux

Philosophe grec (en grec Aristotelès , dit le Stagirite ; 384 av. J.-C. - 322 av. J.-C.). Disciple de Platon, il appliqua à l'ensemble des connaissances de son temps un immense effort de classification systématique, d'organisation logique et de compréhension métaphysique qui devait par la suite constituer le support de la rationalité occidentale jusqu'à la Renaissance. Abordant plusieurs sciences de l'Univers et de la Terre dans son traité Les Météorologiques , écrit vers 334 av. J.-C., il y conçut notamment le premier essai complet de description et d'interprétation des phénomènes atmosphériques. C'est à l'angle des XVI e et XVII e siècles seulement que d'illustres savants européens remirent diversement en cause certaines des conceptions d'Aristote relatives à la physique de l' atmosphère , comme l'inexistence du vide, la nature distincte du chaud et du froid ou encore l'explication du cycle hydrologique par une transformation réversible de l'eau en air .

ascendance-ascendance d'instabilité-ascendance dynamique-ascendance orographique-ascendance thermique

Niveau d'explication : Curieux

Le terme d'ascendance est très couramment utilisé dans le vol libre pour désigner au sein de l' atmosphère un courant ascendant que son intensité, sa durée de vie et sa "sécurité" rendent exploitable par le pilote. En météorologie , toutefois, ce même terme s'applique plus généralement à tout mouvement vertical de l' air vers le haut, quelle que soit l' échelle spatio-temporelle à laquelle on le considère.

On distingue classiquement, aux échelles moyennes et à l' échelle synoptique , quatre sortes d'ascendance :

l' ascendance d' instabilité , dans laquelle la décroissance de la température d'une masse d'air avec l'altitude est suffisamment rapide pour déclencher une instabilité convective ;

l' ascendance thermique , qui n'est en fait qu'un cas particulier de la précédente, appliquée à plus petite échelle à des parcelles d'air surchauffées par la surface terrestre sous-jacente ;

l' ascendance dynamique , où la convergence de vents dans les basses couches de l'atmosphère entraîne et entretient la formation de courants ascendants ;

l' ascendance orographique , qu'engendre la rencontre d'un flux d'air avec un relief qu'il ne peut contourner.

Dans la réalité, il arrive fréquemment qu'une ascendance conjugue plusieurs des catégories ci-dessus énumérées.


De fortes ascendances thermiques sont propices à l'envol de ce parapente

assimilation des données

Niveau d'explication : Curieux

L'assimilation des données est une méthode utilisée dans les modèles numériques de prévision météorologique dans le but de prendre en compte le plus possible de données d'observation pouvant contribuer à décrire l' état initial de l' atmosphère .

Avant la mise au point et l'utilisation de ce type de méthode, seules les données d'observation saisies par l'ordinateur avant le début des calculs étaient prises en compte lors de l' analyse objective qui précédait la prévision. Or, certaines de ces données parvenaient en retard au centre de calcul, ou bien étaient effectuées peu de temps après l'heure fatidique désignée pour l'observation de base : elles étaient donc perdues, puisque non intégrées dans le processus de détermination de l'état initial. Grâce aux méthodes d'assimilation des données, ces informations supplémentaires — sur la pression atmosphérique , la température , l' humidité , le vent — ne sont plus abandonnées désormais, mais peuvent être "assimilées" par l'ordinateur alors même que les calculs ont déjà commencé.

Ce type de méthode n'a pu être inséré dans les modèles numériques que depuis l'introduction opérationnelle d'une nouvelle catégorie d'ordinateurs, capables d'effectuer rapidement un nombre de calculs bien plus grand que précédemment : en effet, pour réajuster les premiers résultats (ceux que le modèle numérique vient de calculer) à la réalité mesurée en cours de route, de nombreux calculs supplémentaires doivent venir se greffer sur ceux qu'exige le modèle.

assimilation variationnelle-assimilation variationnelle-assimilation variationnelle quadridimensionnelle (abr. : 4D-Var)-assimilation variationnelle tridimensionnelle (abr. : 3D-Var)

Niveau d'explication : Curieux

L'assimilation variationnelle est une méthode d' assimilation des données répondant à deux critères :

le premier d'entre eux consiste à respecter la cohérence des relations mathématiques qui lient les différentes données météorologiques et qui composent le modèle numérique de prévision . Rappelons que l'assimilation des données s'effectue à des instants séparés par des intervalles de temps fixés et qu'elle apporte à ces instants des rectifications aux résultats du modèle : le premier critère de l'assimilation variationnelle vient alors imposer que ces rectifications restent compatibles avec les relations mathématiques incluses dans le modèle ainsi qu'avec les calculs informatiques qui en découlent, ceci afin de ne pas introduire des inexactitudes qui se propageraient dans les calculs relatifs aux échéances suivantes et qui en fausseraient les résultats ;

le deuxième critère tient compte de ce que l' atmosphère est une entité continue : chaque modification apportée en un point de sa représentation doit donc entraîner une rectification des valeurs obtenues par le modèle en chacun des autres points du domaine de prévision, aussi distants soient-ils (et non pas seulement aux points immédiatement voisins du point considéré, comme le font les méthodes d'assimilation par simple interpolation ).

La méthode d'assimilation ainsi définie prend le nom d' assimilation variationnelle tridimensionnelle (en abrégé : 3D-Var ) lorsqu'elle ne prend en compte dans la marche du modèle que les données d'observation obtenues à une échéance donnée (celle où s'effectue la rectification), de sorte que les modifications qu'elle apporte ne concernent que les trois dimensions de l'espace à un instant donné. Elle porte par contre le nom d' assimilation variationnelle quadridimensionnelle (en abrégé : 4D-Var ) lorsqu'elle prend en compte des données arrivant en continu, c'est-à-dire à des instants différents de celui de l'échéance où s'appliquent les rectifications : en sus des trois dimensions de l'espace, elle intègre alors la dimension "temps". Malgré l'efficacité de cette assimilation variationnelle quadridimensionnelle, des raisons pratiques font qu'à l'heure actuelle elle reste très peu appliquée au stade opérationnel : elle réclame en effet d'énormes moyens de calcul informatique, dans lesquels seuls quelques centres météorologiques se sont résolus à investir ; c'est le cas du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme , pionnier dans ce domaine, et c'est aussi le cas de Météo-France en ce qui concerne son modèle Arpège à maille variable .

atmosphère

Niveau d'explication : Curieux

Dans le cosmos, la plupart des astres sont entourés d'une enveloppe essentiellement gazeuse qui constitue leur atmosphère. En l'absence d'autre précision, ce terme s'applique naturellement à l'atmosphère terrestre, qui est composée d' air dans lequel flottent de nombreuses particules solides ou liquides d'origine très diverse (eau condensée, aérosols ).


Coupe verticale de l'atmosphère.

En fait, notre atmosphère est divisée en plusieurs couches caractérisées entre autres par leur profil thermique vertical (ou profil vertical de température ), c'est-à-dire par la façon dont la température de l'air y croît, décroît ou reste constante lorsqu'on s'élève en altitude. Ainsi, le domaine de la basse atmosphère s'identifie à la troposphère , riche en vapeur d'eau et en nuages , et au sein de laquelle la température décroît dans l'ensemble assez régulièrement avec l'altitude. L'épaisseur de cette troposphère se réduit avec la latitude : son ordre de grandeur est la dizaine de km dans les régions tempérées, mais se réduit à 7 km aux pôles alors qu'il frôle la vingtaine de km au-dessus de la zone équatoriale.

Vient ensuite le domaine de la moyenne atmosphère , qui superpose la stratosphère — jusqu'à une cinquantaine de km d'altitude — et la mésosphère . L'air y garde une composition identique à celle de la basse atmosphère (hormis le cas de l' ozone et celui de l'eau, réduite à un gaz à l'état de traces) et voit ses mouvements régis par les mêmes lois qu'elle. Cependant, les réactions photochimiques induites par la présence d'ozone stratosphérique fournissent à l'air un apport de chaleur , de sorte que lorsqu'on s'élève dans la stratosphère, la température devient d'abord constante, puis se met à croître ; ce n'est que plus haut, dans la mésosphère, que le profil thermique vertical est à nouveau décroissant.

Au-delà débute le domaine de la haute atmosphère où, dans la thermosphère, des transformations physiques et chimiques affectent de plus en plus profondément un air devenu très raréfié et soumis à une température considérablement croissante avec l'altitude. La thermosphère est prolongée par l' exosphère , où l'altitude est désormais suffisante pour qu'une part notable des particules ionisées constituant alors l'atmosphère échappe à l'attraction de la gravitation terrestre.

On peut ainsi considérer que l'épaisseur de l'enveloppe atmosphérique ne va pratiquement pas au-delà de 1 500 km, ce qui dépasse tout de même de très loin la pellicule d'air où se situent la grande majorité des phénomènes météorologiques, lesquels restent enserrés dans la troposphère et la basse stratosphère. Cependant, la décroissance rapide de la pression atmosphérique avec l'altitude a pour conséquence que les neuf dixièmes de la masse de l'atmosphère se situent en dessous de 16 km d'altitude, et les quatre-vingt-dix-neuf centièmes en dessous de 30 km : on peut donc affirmer que la majeure partie de cette masse ressortit au domaine d'études de la météorologie , entendue au sens courant.

atmosphère libre

Niveau d'explication : Curieux


Ayant franchi une couche de stratocumulus , ce long-courrier entre dans l'atmosphère libre où il poursuivra sa route jusqu'aux confins de la stratosphère.
auteur : Michel Hontarrède

Au-dessus de la couche limite planétaire s'étend une région de l' atmosphère où la force de frottement générée par la présence de la surface terrestre exerce une influence négligeable sur le mouvement de l' air ; en météorologie opérationnelle, cette région est qualifiée d'atmosphère libre.

La base de cette couche atmosphérique s'identifie à la frontière supérieure de la couche limite planétaire, dont on sait que la hauteur, tout en gardant un ordre de grandeur de 1 500 mètres, peut varier très sensiblement suivant la nature de la surface sous-jacente (contraste océan-continent, sol lisse ou rugueux, présence ou absence de reliefs...). D'autre part, plus l'on s'élève au sein de l'atmosphère libre et plus la répartition du vent en vitesse et direction, à l' échelle synoptique , tend à se conformer à celle du vent géostrophique .

aurore polaire

Niveau d'explication : Curieux


Aurore polaire.

Par son impact sur les particules neutres de la haute atmosphère terrestre, le vent solaire , en interagissant avec le champ magnétique terrestre, produit dans cette haute atmosphère des phénomènes optiques appelés les aurores polaires ; celles-ci apparaissent à un observateur au sol sous forme de rayons, d'arcs, de bandes, de draperies, de couronnes, etc., composés de multiples lumières. Ces phénomènes superbes se déploient principalement au-dessus des régions géographiques proches des pôles, et on les nomme aurores boréales ou aurores australes suivant qu'ils surviennent dans l'hémisphère Nord ou dans l'hémisphère Sud.


Un instant d'une aurore boréale.


Un autre instant de cette aurore.

autan-(syn. : vent d'autan)-autan blanc-autan noir


Niveau d'explication : Curieux

Le Haut-Languedoc est assez souvent balayé, entre les Corbières et la Montagne Noire, par un vent régional de sud-est qui parcourt ensuite la vallée de la moyenne Garonne : il s'agit de l'autan — un vent violent et turbulent, du fait des accélérations qu'il subit en s'engouffrant dans des vallées resserrées, comme c'est le cas à Carcassonne ou à Mazamet.

Sa forme de loin la plus fréquente est l' autan blanc , qui peut durer jusqu'à une semaine : ayant perdu son humidité sur les versants ascendants des reliefs méditerranéens, ce vent est associé au beau temps ; frais en hiver, chaud en été, il est généré par l'association entre une situation anticyclonique sur l'Europe de la Baltique et une zone dépressionnaire sur le Portugal. Plus rare est l' autan noir , qui souffle dans le prolongement d'un marin suffisamment humide pour garder une part de cette humidité après avoir franchi les reliefs : ce vent chaud, qui peut amener des précipitations , ne dure généralement qu'un ou deux jours ; il est lié à une dépression située dans le golfe de Gascogne et se déplaçant vers le nord-est.

avalanche

Niveau d'explication : Curieux

Une avalanche est une masse de neige et de glace se détachant brusquement des flancs d'une montagne, dont elle dévale la pente à grande vitesse en provoquant un déplacement brutal d' air — le vent d'avalanche — et en entraînant avec elle de la terre, des rochers et des débris de toute nature. Ce phénomène est dû aux transformations du manteau neigeux qui ne cesse d'évoluer, en montagne, sous l'effet de facteurs mécaniques et physiques où les conditions météorologiques exercent un rôle de premier plan : ainsi cette couverture de neige superpose-t-elle des strates de consistances différentes, formant autant de couches plus ou moins stables les unes par rapport aux autres ; c'est de l' instabilité de ces couches, favorisée par les phases de redoux et de grand vent , que résultent les avalanches.

Leur mouvement initial peut être enclenché à partir de différents types de neige, qui déterminent en gros trois catégories d'avalanches :


Avalanche poudreuse.
auteur : Éric Martin

les avalanches de neige récente , constituées d'une neige légère, poudreuse ou de faible cohésion, entraînant des départs ponctuels ou en plaques friables. Elles déferlent à grande vitesse (parfois plus de 200 km/h) à la manière d'un fluide ou bien d'un mélange de poudre et d'air, et elles peuvent recouvrir de vastes superficies aux contours difficilement décelables ;


Avalanche de plaques.
auteur : Éric Martin

les avalanches de plaque dure , constituées d'une neige assez lourde et de bonne cohésion, mais qui s'étend sur une sous-couche fragile. Elles détachent des plaques dures, parfois formées par l'action du vent sur les cristaux de neige, et les zones qu'elles recouvrent sont parsemées de blocs tabulaires ;

les avalanches de neige humide , liées à la présence d'eau liquide dans la neige sous l'effet de la fonte ou de la pluie et favorisées en conséquence par les épisodes de réchauffement (versants ensoleillés, période de printemps...). Cette neige "mouillée" s'écoule comme de la lave, à une vitesse plutôt faible, mais elle est très massive. Ses dépôts s'apparentent à des blocs denses et informes.

Le départ d'une avalanche peut être spontané, mais des actions extérieures — vent, bruit violent, et surtout surcharge créée par des skieurs — peuvent aussi susciter son déclenchement. La prévision des risques d'avalanche est une branche importante de la météorologie opérationnelle, s'appuyant sur les recherches menées en nivologie ; depuis l'hiver 1993-1994, une échelle de risque d'avalanche est employée communément par tous les pays alpins et pyrénéens : elle comporte 5 indices allant de 1 (risque faible) à 5 (risque très fort).

averse

Niveau d'explication : Curieux


Les précipitations se différencient entre elles non seulement par leurs éléments constituants (gouttes, flocons...), mais aussi par leur déroulement chronologique. Parmi elles, l'averse se caractérise par un début et une fin brusques et par des variations importantes et rapides d'intensité. Souvent forte et de courte durée, elle tombe de nuages puissamment convectifs — cumulus de l'espèce congestus et, surtout, cumulonimbus — sous forme de pluie , de neige , de grêle ou de grésil .


Avant l'averse...
auteur : Françoise Henry


Pendant l'averse...

baromètre

Niveau d'explication : Curieux

Le baromètre est un instrument météorologique destiné à mesurer la pression atmosphérique . Le principe de son fonctionnement repose sur un constat physique : la pression en un point d'un fluide tel que l' air , l'eau, le mercure, etc., mesure l'intensité de la force exercée par ce fluide sur une surface d'aire unité centrée en ce point et a la même valeur quelle que soit l'orientation de cette surface ; or, si l'on choisit d'orienter celle-ci à l'horizontale, la force en question, dans un fluide au repos sous du vide, n'est autre que le poids de la colonne verticale de fluide surmontant la surface, et mesurer la pression exercée par le fluide revient donc à mesurer ce poids ou, plus généralement, le poids de la colonne de fluide surmontant une surface horizontale d'aire fixée entourant le point de mesure. Ce constat s'applique immédiatement à la pression atmosphérique exercée par l'air en chaque point de l' atmosphère ou de la surface terrestres. (Toutefois, la correspondance entre pression et poids au point considéré n'est exacte que si la vitesse du vent ou la vitesse verticale de l'air n'y prennent pas des valeurs excessives, d'où la nécessité de concevoir une protection du baromètre.)

Dans les baromètres à mercure , un tube vertical en verre prolonge un volume de mercure au repos et en contact avec l'air libre ; ce tube, dont le haut est clos et laisse un espace vide, est partiellement empli de mercure. La pression de l'air au niveau horizontal associé à la surface libre est partout la même, et cette pression est la pression atmosphérique : de ce fait, le poids de la colonne de mercure contenue dans le tube à partir de ce niveau est le même que le poids de la colonne d'air qui surmonterait à travers toute l'atmosphère une portion de la surface libre de section égale à celle du tube, et mesurer la pression atmosphérique équivaut à mesurer ce poids, c'est-à-dire, en fait, à mesurer la hauteur de la colonne de mercure depuis le niveau de la surface libre. Cette hauteur est indépendante de la section du tube, car le poids de la colonne égale d'une part le produit de la pression par l'aire de la section, et d'autre part le produit de la hauteur par l'aire de la section et par une constante spécifique du liquide (sa masse volumique , multipliée par l' accélération de la pesanteur ) ; ainsi, la pression atmosphérique normale , fixée à 1 013,25 hPa , équivaut à une hauteur de mercure de 760 mm.

Inventé en 1643 par le savant italien Evangelista Torricelli , le baromètre à mercure figure parmi les instruments les plus anciennement employés en météorologie ; on y recourt au mercure car parmi les liquides, c'est lui qui est le plus lourd et qui donne par conséquent la hauteur la plus faible, à pression atmosphérique donnée, pour les colonnes de liquide incluses dans des tubes de verre. De nombreuses améliorations ont été apportées par la suite à ce genre de baromètres, par exemple l'adoption d'un tube coudé. Néanmoins, on utilise principalement de nos jours un autre type de baromètres : les baromètres anéroïdes , ainsi qualifiés parce que leur fonctionnement repose sur l'amplification des mouvements de capsules anéroïdes , uniques ou empilées, après que le vide a été fait dans ces capsules.

Dans la quasi-totalité des cas, les sites géographiques sur lesquels sont installés des baromètres se trouvent en altitude : il est alors nécessaire d'effectuer sur chaque baromètre un réglage qui permet de lui faire indiquer la pression réduite au niveau de la mer au site où il est implanté.

Beaufort (sir Francis)

Niveau d'explication : Curieux

Amiral britannique (1774-1857), créateur de l' échelle de Beaufort universellement adoptée de nos jours pour évaluer la force du vent en mer d'après l'aspect général des vagues et applicable également à la terre ferme à l'aide de critères simples d'observation. D'ascendance huguenote, Francis Beaufort entra à 13 ans dans la Royal Navy et y gravit les échelons jusqu'au grade de contre-amiral (en 1846), au cours d'une carrière où plus d'une fois il dut payer physiquement de sa personne. Il fut également un homme de science, en premier lieu membre de la Royal Society de Londres, par ailleurs membre de l'Académie Royale Irlandaise, membre correspondant de l'Institut de France et du Lycée Naval des États-Unis, enfin vice-président de la Société Astronomique Royale. Il réalisa de nombreuses observations, principalement en hydrographie — il traça des cartes de la côte d'Asie Mineure — , mais aussi en océanographie et en météorologie , en astronomie, en géographie humaine et dans d'autres domaines encore. Une mer de l'océan Arctique, au nord-ouest de l'Amérique du Nord, porte son nom.

Il vaut la peine de signaler que Beaufort a été l'auteur d'une "notation du temps" : ce code, qui décrivait globalement l' état du ciel , le temps présent et la visibilité bien avant les codes météorologiques actuels, fut longtemps utilisé par les navires ; chaque lettre de l'alphabet y correspondait à une description, par exemple d pour " bruine " ( drizzle ), t pour " tonnerre " ( thunder ), y pour " air sec ", etc.

C'est en 1805 que Beaufort définit l' échelle anémométrique qui porte aujourd'hui son nom. Revue plusieurs fois, elle était déjà en usage sur tous les navires de la Royal Navy vers la fin des années 1830 et s'est imposée internationalement en 1926. Cependant, ce n'est qu'à l'issue de la Seconde Guerre mondiale qu'elle a pris l'expression que nous lui connaissons, après une quarantaine d'années au cours desquelles les marins se sont évertués à préciser l' état de la mer et la vitesse du vent associés aux 12 degrés (plus le degré 0) composant cette échelle. En effet, son auteur, lorsqu'il la conçut, n'était encore que le commandant du HMS Woolwich , qui participait à la guerre navale contre Napoléon : sa préoccupation n'était pas alors d'associer des intervalles de vitesse ni des descriptions de vagues aux diverses catégories de vent qualifiées par son échelle, mais d'assigner à ces dernières des critères caractéristiques du comportement d'un navire de guerre en action, confronté à des vents de telle ou telle catégorie ; cette caractérisation se faisant essentiellement à travers le déploiement et le maniement des voiles, l'expression originelle de l'échelle de Beaufort apparaît bien différente de celle que les corrélations patiemment observées par la suite lui ont fait maintenant revêtir.

Bergeron (Tor)

Niveau d'explication :Curieux

Météorologiste suédois (1891-1977). Dans les années 1920, il fit partie de l'"école norvégienne" qui, au sein de l'Institut de géophysique fondé à l'université de Bergen par Vilhelm Bjerknes , devait élaborer la première théorie cohérente des masses d' air et des fronts et l'appliquer à la prévision du temps à l' échelle synoptique . Il fréquenta quelque temps également l'"école de Chicago" fondée par Carl-Gustav Rossby aux États-Unis.

Devenu professeur de météorologie à l'université d'Uppsala après la Seconde Guerre mondiale, Bergeron est avant tout connu pour les études qu'il avait menées à Oslo, dans les années 1930, sur la physique des nuages et des précipitations (c'est là le titre de l'ouvrage publié par lui en 1935, " On the physics of clouds and precipitations ") : il avait alors observé que dans un milieu condensé où coexistent à température négative des cristaux de glace et des gouttelettes d'eau en état de surfusion, ces dernières se vaporisent, puis se recondensent à l'état solide au contact des cristaux, du fait que la pression de vapeur saturante de la vapeur d'eau est moins élevée par rapport à la glace que par rapport à l'eau liquide ; cet effet Bergeron constitue encore aujourd'hui, dans une large majorité de cas, l'explication la plus valable de la façon dont le processus de précipitation peut se déclencher à l'intérieur d'un nuage

bilan radiatif

Niveau d'explication : Curieux

Le Soleil est, pour notre globe, le grand pourvoyeur de cette énergie de rayonnement que transportent à travers l'espace les ondes du rayonnement électromagnétique ... mais la surface terrestre et son atmosphère émettent elles aussi beaucoup d'énergie sous forme de rayonnement , quoique celui-ci reste invisible : il est en effet émis dans les longueurs d'onde de l'infrarouge, tandis que le rayonnement d'origine solaire se situe principalement dans le visible (et le proche infrarouge).

Plus généralement, chaque milieu de la Terre, jusqu'au plus modeste corps matériel, est soumis à un incessant ballet d' ondes électromagnétiques : d'un côté, sa surface reçoit des rayons incidents qu'il peut soit absorber, soit "délaisser" en les réfléchissant, en les diffusant ou en se laissant traverser par eux ; d'un autre côté, il émet lui-même au niveau de cette surface un certain flux de rayonnement .

Le bilan radiatif du milieu considéré est alors l'évaluation de son flux de rayonnement "net", c'est-à-dire de la différence par unité de temps entre le gain d'énergie de rayonnement fourni par l' absorption de tout ou partie du rayonnement incident et la perte de cette même énergie causée par l' émission de rayonnement. Soulignons que dans la mesure où l'énergie solaire est, avec la gravitation, l'une des deux causes fondamentales des mouvements de l'atmosphère, cette notion de bilan radiatif revêt une importance fondamentale en météorologie .

biosphère

Niveau d'explication : Curieux

La vie ne peut se développer naturellement que dans un ensemble restreint et hétérogène de milieux terrestres en osmose, qui réunit la majeure partie de trois zones constituantes : la basse atmosphère , l' hydrosphère et le sol ; c'est cet ensemble qui forme la biosphère.

Bjerknes (Vilhelm)

Niveau d'explication : Curieux

Géophysicien norvégien (1862-1951). Mathématicien et physicien de formation, il ne tarda pas à s'intéresser aux applications de l'hydrodynamique à la météorologie et à l' océanographie ; l' atmosphère étant un fluide, la prévision du temps , en vint-il à penser, constituait un problème dont la formulation était de nature mathématique et dont la résolution dépendait de conditions bien déterminées (voir l' encart ).

Dans les années 1907 à 1910, Vilhelm Bjerknes établit avec Johan Wilhelm Sandström qu'il était préférable d'analyser et prévoir l'atmosphère sur des surfaces isobares plutôt que sur des surfaces à altitude constante ; tous deux démontrèrent des théorèmes fondamentaux concernant la circulation atmosphérique. Après un séjour en Allemagne, entre 1913 et 1917, en qualité de Directeur du Nouvel Institut de Géophysique de Leipzig, Bjerknes revint en Norvège et fonda à l'université de Bergen, en 1917, un Institut de géophysique ; il y regroupa d'éminents météorologistes, parmi lesquels Holvar Solberg, Tor Bergeron , plus tard Ragnar Fjörtoft, et également son propre fils Jacob Bjerknes (1897-1975), qui par la suite devait être le premier à étudier, en 1957, les corrélations entre El Niño et les anomalies climatiques sur l'océan Pacifique et l'Amérique du Nord. Cette "école norvégienne" a laissé à jamais son empreinte sur le travail quotidien des prévisionnistes en élaborant une théorie des fronts directement applicable, dans les zones tempérées, à l'analyse et à la prévision des perturbations atmosphériques à l' échelle synoptique . Publiée en 1919 par Vilhelm et Jacob Bjerknes, puis présentée par eux à Bergen en 1921, cette théorie finira par être adoptée de par le monde au milieu des années 1930.

Il est vrai cependant que les résultats des mesures en altitude dont pouvaient alors disposer les météorologistes de Bergen étaient trop épars pour confirmer ou infirmer l'idée sur laquelle s'appuyait cette théorie, à savoir, une confrontation entre deux masses d' air , l'une "chaude", l'autre "froide", dont les différences thermodynamiques génèrent suivant leurs surfaces de contact — les fronts — des instabilités qui se développent en cyclones extratropicaux ; et de fait, certaines objections provenant de l'interprétation physique comme des mesures réalisées en aérologie ont fait évoluer depuis lors cette représentation "norvégienne" des perturbations , fondée sur l'existence de surfaces de discontinuité thermique en altitude et sur l' ascendance concomitante de l'air chaud sous la seule poussée de l'air froid : l'attention se porte de nos jours sur le rôle spécifique joué par les courants-jets dans la genèse des perturbations tempérées, au-dessus de zones où les variations méridiennes de la température suivant l'horizontale, parce qu'elles sont relativement élevées, entraînent d'importants cisaillements verticaux du vent près de la surface terrestre et au niveau de la tropopause .

Dans cette nouvelle approche, cependant, la notion de front reste aussi vivante et aussi essentielle que dans la théorie mise sur pied par Vilhelm et Jacob Bjerknes, auxquels les prévisionnistes — et le public — sont redevables du seul cadre conceptuel cohérent (et toujours efficace au niveau moyen de la mer ) à avoir pu être proposé durant des dizaines d'années pour se mouvoir et se repérer dans cette jungle phénoménologique que constitue la prévision du temps. En ce sens, Bjerknes apparaît comme l'initiateur de la météorologie moderne, tout comme il l'apparaît par ses qualités d'organisateur et par son intuition précise quant aux possibilités et aux conditions d'une prévision numérique scientifiquement fondée.

blizzard

Niveau d'explication : Curieux

Parmi les phénomènes générateurs de temps violent figure le blizzard, particulièrement redouté au Canada et au nord des États-Unis : cette tempête d'hiver, puissante et prolongée, combine des températures négatives et des vents très forts chargés de chasse-neige réduisant considérablement la visibilité. On parle plus précisément de blizzard lorsque pareille tempête persiste pendant au moins 3 heures et réduit la visibilité à moins de 1 km. (À noter que l'usage de ce terme s'est étendu aux tempêtes de neige antarctiques associées à des vents très forts.)


Les vents descendants des blizzards antarctiques bâtissent sur les rivages de la terre Adélie d'immenses falaises de neige .


Les falaises de neige engendrées sur les rivages de la terre Adélie par les blizzards antarctiques (voir photo ci-dessus) sont repérables aussi par satellite .
DDU = Station Dumont d'Urville.


Par leur violence et par la réduction de visibilité qu'elles entraînent, les tempêtes de neige prolongées qui s'abattent en hiver sur le mont Aigoual présentent des caractéristiques analogues aux blizzards.

bourrasque

Niveau d'explication : Curieux

Bien que son caractère brutal engage parfois à en parler comme d'un synonyme de rafale , la bourrasque désigne en réalité tout épisode de grand vent impétueux et de courte durée ; ce terme s'emploie en particulier pour caractériser la nature de certains coups de vent en mer.


Un thonier pris dans la bourrasque.


Le thonier dans la bourrasque : vue sur le pont.

brise

Niveau d'explication : Curieux

En météorologie marine , un vent de force comprise entre 2 et 6 inclus est appelé une brise (voir l' encart ) ; suivant que sa force égale 2, 3, 4, 5 ou 6, on le nomme alors plus précisément légère brise , petite brise , jolie brise , bonne brise ou vent frais . Mais dans un sens différent et plus général, la brise désigne un régime spécifique de vent local, généré par les différences de réchauffement ou de refroidissement s'établissant entre deux zones avoisinantes de la surface terrestre à la suite du rayonnement absorbé ou émis par ces deux zones.

Ces différences se transmettent peu à peu aux basses couches d' air sus-jacent aux deux zones, constituant ainsi deux régions atmosphériques dont l'une est plus réchauffée (ou moins refroidie) que l'autre : on dit que s'opère alors un processus de réchauffement différentiel . En pareil cas, une brise se lève en soufflant de la région la moins chaude vers la région la plus chaude de manière à y remplacer les courants ascendants nés de son réchauffement "relatif". En raison de ce processus, les brises finissent généralement par constituer la partie inférieure de cellules convectives ; en outre, elles se présentent fréquemment comme des phénomènes d' évolution diurne , puisque la convection thermique dépend du rythme du jour et de la nuit.

Ainsi, les terres côtières, durant la journée, s'échauffent plus rapidement que l'étendue d'eau contiguë, d'où se met à souffler vers les rivages un flux d'air plus frais, la brise de mer ; comme l'indique la figure 1 , une période transitoire s'instaure pendant la matinée avant que ne puisse être close la cellule convective , bientôt révélée dans ses ascendances par la présence de cumulus : derrière une bande côtière de vent calme s'avance alors un front de brise de mer séparant une couche d'air chaud qui se déplace depuis la terre et une couche d'air sous-jacente, relativement fraîche, peu épaisse, qui se déplace depuis la mer.

Après le coucher du soleil , l'évolution des écarts de température entre mer et terre s'inverse, et lorsque la nuit est suffisamment avancée, la brise de terre se lève et souffle de la côte plus froide vers la mer, cela jusqu'au matin ; elle n'est pas aussi intense que la brise de mer, car le refroidissement nocturne par rayonnement infrarouge tend à produire entre le sol et l'eau des différences plus atténuées que le réchauffement diurne par le rayonnement solaire . Les passages de l'une à l'autre brises s'effectuent à travers des périodes prolongées de calme .

En montagne, de même, l'air des fonds de vallée se déplace le jour vers les sommets mieux ensoleillés en donnant naissance à la brise d'aval (le long de la vallée) et à la brise montante (sur les pentes latérales), lesquelles, comme le montre la figure 2 , composent la brise de vallée ; des nuages se développent alors dans l'air surplombant le haut de la vallée : en atmosphère instable, il arrive en fin de journée qu'ils se soient transformés en cumulonimbus , provoquant des orages isolés.

Les propriétés de la brise de vallée sont bien sûr exploitées par les adeptes du vol libre, jusqu'à une certaine heure de fin d'après-midi toutefois, car les ascendances faiblissent avec la hauteur du soleil. Puis, la nuit venue, le phénomène s'inverse : la brise d'amont et la brise descendante composent la brise de montagne , qui s'écoule des sommets vers les fonds de vallée en y formant souvent des poches d'air froid ; le risque existe alors que celles-ci hébergent des brouillards et, à certaines époques de l'année, des gelées nocturnes.

brouillard

Niveau d'explication : Curieux

Bien des processus physiques existent, qui tendent à rendre plus froide ou plus humide une masse d' air proche de la surface terrestre, au point d'y susciter la condensation de la vapeur d'eau en une suspension de très petites gouttelettes dans la tranche atmosphérique attenante à cette surface ; ainsi se forme un nuage — le brouillard — qui, par exception, touche le sol ou l'étendue d'eau et qui diminue considérablement la visibilité en surface. (C'est seulement lorsque cette visibilité est réduite à moins de 1 km que l'on convient en météorologie de parler de brouillard, afin de le différencier sans ambiguïté de la brume .)


Brouillard côtier.
auteur : Michel Hontarrède

Les processus par lesquels la vapeur d'eau peut se condenser au voisinage de la surface terrestre se retrouvent précisément dans la dénomination des diverses catégories de brouillard :


Brouillard sur la Mongie, dans la montagne des Hautes-Pyrénées.

le brouillard de rayonnement , qui est la forme la plus fréquente de brouillard, se développe en fin de nuit par ciel clair , lorsque le refroidissement du sol par rayonnement a pu se communiquer à un air suffisamment humide pour que sa température , en s'abaissant, atteigne le point de rosée . Un tel brouillard évolue souvent en stratus avec le réchauffement diurne du sol ;


Brouillard et nuages en montagne.
auteur : Françoise Nocart

le brouillard d' évaporation résulte d'une évaporation rapide de la vapeur d'eau dégagée par la surface relativement chaude d'une rivière, d'un lac, d'un marais... Cette vapeur d'eau se condense ensuite en se mélangeant avec l'air plus froid et stable qui surplombe la surface liquide ;


Le brouillard sur la ville.

le brouillard d' advection se forme quand une masse d'air chaude et humide en mouvement rencontre par advection une surface d'eau ou de terre ferme capable de la refroidir. Une telle surface peut être par exemple celle d'une mer froide, ou bien celle d'une région côtière traversée par un vent venu de la mer ;


Cette cartographie (ici, mois de septembre) regroupe les observations de brouillard effectuées dans la centaine de stations ouvertes 24 heures sur 24 en France. Elle ne prend donc pas en compte les phénomènes très locaux, comme les brouillards d' évaporation ou de vallée, qui ne sont pas observés par ce réseau.

enfin, le brouillard de pente apparaît lorsque le vent, contraint de monter le long d'un relief, provoque la détente — et donc le refroidissement — de l' air humide qu'il transporte.


Cette cartographie (ici, mois d'octobre) regroupe les observations de brouillard effectuées dans la centaine de stations ouvertes 24 heures sur 24 en France. Elle ne prend donc pas en compte les phénomènes très locaux, comme les brouillards d' évaporation ou de vallée, qui ne sont pas observés par ce réseau


Cette cartographie (ici, mois de novembre) regroupe les observations de brouillard effectuées dans la centaine de stations ouvertes 24 heures sur 24 en France. Elle ne prend donc pas en compte les phénomènes très locaux, comme les brouillards d' évaporation ou de vallée, qui ne sont pas observés par ce réseau.

bruine

Niveau d'explication : Curieux

Il n'est pas rare qu'une perturbation comporte des épisodes de précipitation où les gouttes d'eau tombent d'un nuage en paraissant flotter dans l' air , car elles sont très rapprochées les unes des autres, et très fines qui plus est (leur diamètre n'excède pas 0,5 mm) : ce type de précipitation est la bruine.


Bruine sur la route.

brume

Niveau d'explication : Curieux

D'origine souvent analogue à celle du brouillard , quoique plus diversifiée, la brume traduit une condensation plus éparse de la vapeur d'eau dans la tranche atmosphérique attenante à la surface terrestre : elle est due alors à la suspension dans l' air de très petites gouttelettes d'eau ou bien de particules hygroscopiques humides, qui ont pour effet de diminuer la visibilité en surface, à un degré moindre toutefois que le brouillard. (On convient en météorologie de parler de brume lorsque la visibilité est comprise entre 1 km et 5 km.)


Brume d'automne dans une vallée du massif de l'Aigoual

En certaines occasions aussi, ce n'est pas la condensation de l'eau atmosphérique qui réduit la visibilité, mais une suspension d' aérosols solides tels que poussière, sable, cendre, etc. : pareille suspension est alors qualifiée de brume sèche .


Brume et stratus en montagne.

bulletin météorologique

Niveau d'explication : Curieux

La communication d'informations météorologiques opérationnelles peut avoir pour cible soit des organismes institutionnels — y compris les services météorologiques d'autres pays — , soit un public spécialisé, soit l'ensemble du public ; elle peut par ailleurs s'effectuer par le biais de nombreux procédés techniques et faire appel à des relais médiatiques. Dans tous les cas cependant, cette action nécessite la création préalable d'un texte, le bulletin météorologique ; celui-ci, conçu et diffusé par un centre météorologique ou une station météorologique, comporte des renseignements sur le temps observé ou prévu, précédés de l'en-tête adéquat (émetteur, destinataires, date et heure UTC, nature du bulletin). Parmi les bulletins météorologiques figurent les messages d'observation, les bulletins de prévision et les avis météorologiques relatifs à des phénomènes dangereux ou exceptionnels.


Un bulletin Météo-France du département du Finistère affiché sur Minitel. Une grande variété de bulletins météorologiques d'observation, de prévision et de climatologie , portant des informations exploitables dans un cadre général, professionnel ou de loisirs, sont accessibles sur le site www.meteo.fr, sur le Minitel ou sur des serveurs téléphoniques ; les bulletins de prévision, notamment, diffusent en métropole et outre-mer les alertes et les avis de mauvais temps.


L' émission de bulletins météorologiques, qu'ils soient nationaux, régionaux ou départementaux et qu'ils possèdent ou non une spécificité quant à leurs destinataires, est le fruit d'un travail excessivement méticuleux mené à partir de l'observation, de l' analyse objective et de la prévision, comme ici dans la salle de prévision du centre national d'exploitation de Météo-France.


Dans cette salle de prévision du centre national d'exploitation, à Toulouse, sont élaborés et diffusés les bulletins météorologiques nationaux auxquels auront accès les utilisateurs des sites de télécommunication de Météo-France.
auteur : Jean-Marc Destruel

Bureau (Robert)

Niveau d'explication : Curieux

Météorologiste français (1892-1965). Spécialiste des transmissions , il s'intéressa aux problèmes que soulevait l'usage des ballons-sondes , officiellement mis en pratique à partir de 1922 pour mesurer la température et la pression atmosphérique en altitude. Ces ballons éclatent une fois parvenus à haute altitude, et les sondes redescendent alors au sol. Dans ces premières années d'emploi des sondages par ballon, on ne pouvait disposer des données enregistrées par les sondes avant que celles-ci soient retombées sur terre, puis aient été récupérées et enfin aient été retournées aux centres météorologiques par ceux qui les avaient trouvées ; ce retard souvent important entre la mesure et son dépouillement était évidemment préjudiciable à une organisation opérationnelle de l'observation et de la prévision du temps : le seul moyen d'y remédier consistait en une transmission immédiate au sol des mesures effectuées par la sonde, ce que devait a priori permettre l'usage d' ondes radioélectriques .

À partir de 1926, à l'Observatoire météorologique de Trappes, Robert Bureau et le physicien français Pierre Idrac (1885-1935) mirent ainsi au point un procédé de transmission radio en ondes courtes à l'aide d'un émetteur de faible puissance embarqué sur ballon-sonde : les essais qui conclurent ce travail, en mars 1927, furent pleinement réussis, puisque les émissions purent être captées depuis même la stratosphère en diverses stations du territoire français. Dès lors, Bureau eut toute latitude pour concevoir des modèles successifs d'instruments légers, destinés à mesurer en altitude les paramètres atmosphériques dans une sonde transmettant leurs résultats par radio : c'est ainsi que furent inventées, puis expérimentées avec succès en 1929 et 1930, les premières radiosondes , qui servirent bientôt à mesurer aussi le vent en altitude (par radiogoniométrie) et l' humidité relative .

Malgré les potentialités de ces appareils nouveaux, l'établissement d'un réseau de radiosondage opérationnel et international ne fut pas ensuite exempt de lenteur. Pourtant, un tel réseau représentait un très grand pas en avant pour — entre autres — la météorologie aéronautique , à l'époque même où l'aviation commerciale connaissait son essor le plus spectaculaire ; Bureau était d'ailleurs conscient du rôle que devait jouer la prévision météorologique dans la protection du transport aérien, et il en exprima et détailla les modalités au sein de la Commission internationale de météorologie aéronautique (dépendante de l'Organisation météorologique internationale, précurseur de l'actuelle OMM ), dont il fut élu Président en 1935.