2. Formation et évolution des masses d'air
On distingue a priori deux principaux types de masse d'air : l'air polaire refroidi au voisinage des pôles par un processus de rayonnement et l'air réchauffé entre les tropiques par un processus de convection.
Ces deux types d'air mis en mouvement par suite du champ de pression évoluent au cours de leur migration, d'une part en raison de l'influence de la surface sous-jacente, d'autre part du fait du mélange progressif qui se produit au sein des tourbillons engendrés notamment le long du front polaire et que l'on dénomme plus couramment dépression extratropicale ; ce processus de mélange est à l'origine des transferts de chaleur entre régions polaires et régions équatoriales, transferts sans lesquels les températures extrêmes enregistrées seraient beaucoup plus basses aux pôles et beaucoup plus élevées à l'équateur.
• Formation de l'air polaire et de l'air tropical
L'absence de rayonnement solaire pendant la nuit polaire et le rayonnement propre du sol souvent couvert de neige ou de glace amènent dans les régions arctiques un refroidissement intense dans les basses couches de l'atmosphère, et il se forme sur ces régions une calotte d'air très froid qui, du fait de sa forte densité, tend à s'étaler horizontalement vers les régions tempérées. Simultanément, l'air plus chaud des régions tempérées se trouve soulevé et vient prendre la place de l'air froid en cours d'étalement.
Les grands anticyclones stationnaires qui se forment soit dans les régions polaires, soit pendant l'hiver boréal sur le continent asiatique sont évidemment des sources de masse d'air polaire froid et sec. La température pseudo-potentielle peut atteindre − 10 à − 15 0C près du sol ; elle croît avec l'altitude.
À l'inverse, les anticyclones stationnaires tropicaux qui ceinturent le globe de part et d'autre de l'équateur sont une source permanente d'air tropical chaud et humide du fait de la longue stagnation de cet air sur des surfaces océaniques et de son brassage vertical dû à son réchauffement par la base (température pseudopotentielle de l'ordre de 20 0C).
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