Définitions ::..

L'atmosphère :.

Mélange de gaz enveloppant la terre.
Les principaux constituants de l'atmosphère terrestre sont l'azote (78%) et l'oxygène (21%).
Les gaz atmosphériques contenus dans le 1% restant sont l'argon (0,9%), le dioxyde de carbone (0,03%), de la vapeur d'eau en quantité variable et des traces d'hydrogène, d'ozone, de méthane, de monoxyde de carbone, d'hélium, de néon, de krypton et de xénon.

En météorologie on considère que le 99% de l'atmosphère de situe en dessous de 30 km d'altitude, incluant la troposphère et une partie de la stratosphère.
La majorité des phénomènes se situent dans la troposphère (env de 7 à 15 km), la tropopause s'opposant à tout mouvement vertical. Dans la couche de la stratosphère les gaz y sont rares, mais on y trouve la couche d'ozone.

Quelques paramètres suffisent pour définir l'état de l'atmosphère

La pression atmosphérique

La température de l'air

L'humidité

La direction et la vitesse du déplacement de la masse d'air (horizontal et vertical)

La pression :.

Dans le système international (SI), l'unité de mesure de la pression est le pascal.

1 Pa = 1 N/m² (1 pascal = 1 newton par mètre carré)

La pression atmosphérique se mesure à l'aide d'un baromètre.
Le premier baromètre à mercure fut inventé par le savant italien Torricelli en 1641.

En 1648, Pascal démontre que la pression est égale au poids de la colonne d'air au dessus de ce niveau pour cette altitude.

Au niveau de la mer la pression atmosphérique moyenne est égale à
1013,25 hectopascal(hPa) = 1013,25 millibar(mbar) = 760 mm de mercure.

En absence de perturbation atmosphérique, pression stable, on peut observer une marée "barométrique" qui passe par un maximum entre 8h et 10h et un minimum entre 14h et 16h. L'amplitude de cette marée rest faible et est de l'ordre de 1 à 2 hPa.

La température :.

En 1641, Galilée inventa le premier thermomètre.
En 1742, CELSIUS invente le thermomètre centigrade à mercure.
Thomas Seebeck découvre le capteur thermocouple en 1821, avec sa tension de Seebeck.

Mesurer la température, c'est mesurer l'énergie cinétique moyenne des particules d'un échantillon de matière, exprimée en unités de degrés sur une échelle standard.

La température conditionne la pression atmosphérique. Elle intervient aussi sur l'humidité. En effet un air plus chaud pourra contenir plus d'humidité que de l'air froid.

L'échelle de mesure utilisée en météorologie est l'échelle Celsius (oC). La température d'ébullition de l'eau, avec un pression normale (1023.25 hPa) est de 100 oC. La température de la glace fondante où point de fusion est égale à 0 oC.

Petit appareil de table pour la mesure de la température. Il donne aussi l'humidité

Dans les pays anglo-saxons, on emploie le degré Fahrenheit (gel à 32 °F et ébullition à 212 °F).
En physique on utilise l'échelle Kelvin, avec 0 ^oK pour le zéro absolu (0 ^oK done -273,15 ^oC)

L'humidité :.

L'humidité est la qualité de particules d'eau que l'on retrouve dans la masse d'air. Elle a une grande importance sur le comportement météorologique. Elle a un rôle de régulateur thermique.

On mesure l'humidité avec un hygromètre ou un psychromètre. La mesure s'exprime en % d'humidité.

Le vent :.

Les vents sont créés par les différences de pression atmosphérique entre les diverses régions de la planète. Le chauffage inégal de la surface de la Terre par le soleil crée des zones de haute et de basse pression atmosphérique. Les masses d'air se déplacent alors des zones de haute pression vers les zones de basse pression pour équilibrer les pressions. Ce mouvement de l'air alors créé se nomme le vent.

De plus, la rotation de la Terre joue un rôle important dans la création des vents. En raison de l'effet de Coriolis, l'air en mouvement est dévié vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. Depuis une haute pression, l'air se déplace dans sens des aiguilles de la montre.
Dans la basse pression, l'air se déplace dans le sens inverse des aiguilles de la montre.
Cette déviation du vent est responsable de la formation des cellules de circulation atmosphérique, qui sont de vastes systèmes de mouvement de l'air dans l'atmosphère terrestre.

Enfin, les caractéristiques géographiques telles que les montagnes, les océans, les déserts et les forêts peuvent également influencer la création des vents. Par exemple, les vents peuvent être canalisés à travers les vallées entre les montagnes, ou souffler sur les côtes des océans et des lacs. Les déserts peuvent également créer des vents forts en raison du réchauffement rapide de l'air au-dessus des surfaces de sable chaudes.

Le vent est défini par une direction (0^o = nord, 90^o = est) et une vitesse exprimée en noeuds ou en Beaufort pour les marins.

1 noeuds = environ 0.5m/sec

La vitesse du vent se mesure avec un anémomètre et sa direction avec une girouette.

Échelle Beaufort :.

Les nuages

Définition

Le nuage est un ensemble visible, constitué par des particules liquides ou solides en suspension dans l'atmosphère, mais pas de gaz. (On ne voit pas les gaz !)
On trouve dans les nuages de l'air sec, de la vapeur d'eau, des particules solides tels que cristaux de glace, du sable, des poussières, du sel marin et encore bien d'autres particules.

Formation
Une saturation ou une condensation peuvent se produire suite à une détente de la pression atmosphérique.

• Cirrus (Ci)
• Cirrocumulus (Cc)
• Cirrostratus (Cs)
• Altocumulus (Ac)
• Altostratus (As)
• Nimbostratus (Ns)
• Stratocumulus (Sc)
• Stratus (St)
• Cumulus (Cu)
• Cumulonimbus (Cb)

On peut subdiviser les genres de nuages en fonction de leurs différentes structures et ajouter un nom d'espèce

• Castellanus (Cas), forme de château ou de tour
• Lenticularis (Len) , forme de lentille
• Fractus (Fra) , déchiré ou fragmenté
• Humilis (Hum) , de petite taille
• Médiocris (Med) , de taille moyenne
• Congestus (Con) , de grosse taille , amoncelé
• Calvus (Cal) , chauve , dénudé
• Capillatus (Cap) , chevelu

Exemple : Cumulus humilis

Les variétés sont des détails caractéristiques qui décrivent la disposition des éléments du nuage. Un nuage peut avoir plusieurs variétés.

• intortus (in), intorquere - tordre - tourner
• verterbratus (ve), forme de vertèbre
• undulatus (un), ondulé
• radiatus (ra), radiare - rayonner - irradier
• lacunosus (la), lacuna - trou - ouverture - cavité
• duplicatus (du), double
• translucidus (tr), transparent
• perlucidus (pe), qui brille à travers - transparent - diaphane
• opacus (op), qui donne de l'ombre - opaque - sombre - obscur

Caractéristiques supplémentaire

• incus (inc), enclume
• mamma ou mammatus (mam), mamelle - sein - pis - forme de mamelle
• virga (vir), baguette
• praecipitatio (pra), chute - descente
• arcus (arc), arc - voûte
• tuba (tub), trompette
• pileus (pil), bonnet
• velum (vel), voile de navire
• pannus (pan), lambeau - haillon - pièce

Développement des nuages en différentes altitudes et en fonction de la latitude.

L'observation ::..

Depuis l'aube des temps, les hommes ont toujours regardé le ciel pour essayer de comprendre le temps qu'il allait faire tout à l'heure, dans la journée, dans la nuit et peut-être pour le lendemain.

L'observation va rapidement permettre aux hommes de se faire une bonne idée sur le temps avenir. il va vite comprendre les rôles des vents principaux, et des situations qui en découlent.
Nous regardons par la fenêtre avant de sortir pour savoir s'il faut prendre un parapluie ou un manteau. Des constatations simples permettent de faire des petites prévisions locale.

De nos jours, les satellites se chargent de l'observation des masses nuageuses et de nous retourner de magnifiques images des couches nuageuses et de la surface de notre planète. Les experts interprètent ces images, comparent le déplacement des masses nuageuses pour nous donner des prévisions issues de ces observations.

Regarder la nature :.

Dès que l'on se retrouve au dehors, il est très facile de regarder le ciel pour découvrir le temps qu'il fait, s'il y a des nuages qui arrivent. D'apprécier la force du vent sur son visage et la température qu'il fait.

On arrive aussi à se faire une bonne idée de la force du vent en regardant bouger les arbres, les vagues sur un lac ou la mer. Les arbres nous donne aussi de bonnes indication quand à la force du vent.

Regarder les instruments de mesure :.

On regarde aussi les instruments de mesure pour en tirer des conclusions et évaluer la situation actuelle et future. Sur le baromètre, si la pression monte, il va faire beau. Si elle varie trop rapidement,nous aurons des vents forts. Si le thermomètre indique une température plutôt basse, il faut mettre un manteau pour sortir :-)

Voici une liste non exhaustive des instruments de base utilisés en météorologie

• Le thermomètre permet la mesure de la température.
  
• Le psychromètre permettra de déterminer le point de rosée.
  
• L'hygromètre mesure le pourcentage d'humidité dans l'air.
  
• Le baromètre donne la pression atmosphérique.
    La barographe enregistre la pression sous forme d'un graphique, il est utile
    pour visualiser les variation de pression dans le temps
  
• l'anémomètre indique la vitesse du vent
  
• La girouette donne l'orientation du vent
  
• Le pluviomètre donne la quantité de pluie tombée
  

Images satellites :.

Les satellites nous permettent d'observer notre ciel, mais depuis en dessus de la couche nuageuse. C'est tout simplement génial et cela apporte une bonne vue d'ensemble pour des prévisions météo plus fiable.

Tous les jours à la télévision, on peut voir des images ou des animations faites avec des vues satellites, ainsi que sur de nombreux sites internet consacrés à la météo. On peut aussi récupérer des images satellites sur internet, par réception radio-fax.

Phénomènes atmosphériques ::..

Les phénomènes observés dans l'atmosphère sont appelés les météores, depuis l'arc en ciel jusqu'à la pluie en passant par la grêle et les vents. Regardons ensemble les principaux phénomènes.

La pluie :.

Par la chaleur au sol, il s'en suit une évaporation de l'eau du sol, des arbres, des lacs, des océans, et cette masse d'air chaud monte. Cette convection thermique amène en altitude les vapeurs ainsi récoltées au sol. La baisse de pression permet un détente des gaz, donc un refroidissement de cette masse. L'augmentation de la saturation de l'humidité dans l'atmosphère et son refroidissement sont propices grâce aux poussières, pollens et autres pollution rencontrés dans l'atmosphère à former des gouttelettes et ainsi des nuages qui nous donnerons de la pluie.

La grêle :.

Le cumulonimbus avec son déploiement en haute altitude et le fort courant ascendant qu'il génère et le principal générateur de la grêle.

La chute de la grêle se limite à quelque km2 de superficie sur un temps de 10 à 15 minutes environ.

La neige :.

La neige se forme en altitude dans les nuages par l'apparition de germes de glace, cette action se passe par des températures négatives de l'ordre de -15 °C, on la nomme la nucléation. Les cristaux de neige ainsi formés s'assemblent pour former petit à petit des flocons.

Dès que la masse critique est atteinte, les flocons se mettent à descendre. Si la température reste basse jusqu'au sol, alors on assiste à une chute de neige. La limite pluie - neige se trouve en générale 300 m en dessous de l'isotherme 0°C.

Quand la température est basse, en dessous de 0 °C, il ne neige pratiquement plus.

Le brouillard :.

Le brouillard est une nappe nuageuse de très basse altitude, proche ou touchant le sol. Il se constitue par la rencontre d'air chaud et humide avec de l'air plus froid ou un sol plus froid. Il peut être plus ou moins dense. Le brouillard de sol n'existe que par temps clair sous hautes pressions et sans vent.

En hiver, le brouillard provoque du givre et des plaques de glace sur le sol.

Les grains :.

Les grains sont souvent assimilés à des précipitations. En fait il n'en est rien, les grains sont en fait des sautes brusques de l'orientation et de la force du vent, ceci dans un court laps de temps. Par contre, Le grain est souvent accompagné de précipitations sous forme de pluie, neige ou grésil... d'où la confusion!

Engendré par des passages de fronds froids secondaires, ils prennent aussi naissance avec les Cumulonimbus isolés. Au passage d'un grain, on observe une variation du taux d'humidité.

Les navigateurs les repèrent facilement sur la surface de l'eau en remarquant des risées.

Les orages :.

La Formation des orages

Les orages prennent souvent naissance dans les cumulonimbus isolés ou associés. Certains altocumulus donnent parfois aussi des orages. Ils sont en général accompagnés d'averses de pluie ou de grêle.

On trouve plus facilement des orages en été et en fin de journée. En effet le soleil réchauffe plus longtemps le sol et l'air du bas prend alors rapidement de l'altitude créant ainsi des cumulus qui s'allongent et se transforment ainsi en cumulonimbus.

La rencontre de l'air chaud dans les couches froides de haute altitude provoques des frottements et chargent l'environnement d'électricité statique. Les orages se préparent aussi à l'intérieur des dépressions, sur l'arrière du frond chaud et sur l'avant du front froid.

Au passage du front froid, l'air chaud et humide est soulevé, ce qui provoque la formation de nuages. Si la montée de l'air est suffisamment rapide (évitant le refroidissement de l'air), les lignes d'orages composées de cumulonimbus se forment. De la pluie pouvant être soutenue par moment est à prévoir dans les orages.

Les types d'éclaires

Il existe plusieurs types d'éclairs, qui peuvent être classés en fonction de leur apparence et de leur mécanisme de formation.
- Le type d'éclair le plus commun est l'éclair intra-nuageux, qui se produit à l'intérieur d'un nuage d'orage. Les éclairs intra-nuageux se produisent lorsque les charges électriques à l'intérieur du nuage se déplacent et se réalignent, créant des étincelles et des arcs électriques qui illuminent le nuage.
- Un autre type d'éclair est l'éclair nuage-sol, qui se produit lorsque des charges électriques du nuage se déplacent vers la surface de la Terre. Ces éclairs sont souvent accompagnés d'un bruit de tonnerre car l'éclair super chauffe l'air autour de lui, ce qui produit une onde de choc qui se propage sous forme d'un son.
- Il existe également des éclairs inter-nuageux, qui se produisent entre deux nuages d'orage différents, et des éclairs en boule, qui sont des éclairs rares qui se présentent sous forme de sphères lumineuses flottantes.
- Enfin, il y a aussi les éclairs de foudre qui sont causés par des charges électriques qui se déplacent entre le sol et le nuage d'orage. Les éclairs de foudre peuvent être divisés en deux types : les éclairs positifs et les éclairs négatifs, en fonction du sens de déplacement des charges électriques. Les éclairs positifs sont rares mais peuvent être extrêmement puissants et destructeurs.

En somme, il existe plusieurs types d'éclairs qui diffèrent par leur mécanisme de formation, leur intensité et leur apparence. Chacun de ces types d'éclairs joue un rôle important dans la formation et la dynamique des orages.

Interprétation et prévisions ::..

Interprétation des observations :.

Sous nos latitudes (hémisphère nord), s'il y a une brise qui vient du nord et que le ciel est bleu, il fera assurément beau pour le reste de la journée.

Le soir du côté du coucher du soleil (ouest), on peut savoir si le lendemain sera beau ou pluvieux.
Si l'horizon est rouge orange, on peut dire que le lendemain sera un beau jour.
Avec une coucher de soleil dans un ciel couleur acier, le mauvais temps est pour demain.

Avec un ciel nuageux et un vent d'ouest, le temps est à la pluie pour la journée.

Interprétation des valeurs des instruments :.

Avec nos cinq sens nous avons déjà des instruments de mesure, mais il est parfois difficile d'évaluer une baisse de pression ou une montée du taux d'humidité.
Dès que l'homme a été capable de construire des instruments de mesure, il a amélioré sa compréhension des phénomènes météorologiques en récoltant des valeurs, en les comparant et en faisant des calculs ...

Avoir des instruments permet de récolter des informations supplémentaires, de compléter et de confirmer nos observations. Il faut aussi pouvoir interpréter les valeurs lues, par exemple, que veut dire une baisse de pression lente ou rapide etc ...

Les liens sur internet ::..

Sites de Météorologie

MétéoSuisse
Images radar pour la pluie, chez LANDI, à 10 min près !
Meteoblue
Passion Météo, un site magnifique et très complet.
meteocentrale.ch
Chasseurs-orages.com, carte des impactes, photos, vidéos.
Infoclimat.fr
www.meteoconsult.fr
Météo-France, page d'accueil.
Images satellites Météo allemande, températures, pression, vents, orages.
Météo mondiale avec Météo.org
Lachainemeteo.com
Meteobelgique.be, pour la Belgique
Meteomedia.com, météo du Canada

Matériel, magasins en ligne et construction d'instruments

http://www.littoclime.com/
La boutique météo

Références ::..

• Prévisions météo de Jean-Yves Bernot - Internet-télécopie-fax-satellite
• Météo et stratégie croisière et course au large, de Jean-Yves Bernot, Collection Voiles-Gallimard
• La météorologie à l'usage du marin, éditions InfoMer
• Mémento Vagnon des Prévisions météorologiques, éditions du Plaisancier
• Almanach du marin Breton
• Météo pratique, éditions maritimes & d'outre-mer Neptune

Licence ::..

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