ASCENDANCE, météorologie

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Les différents états d’équilibre

Les différents états d’équilibre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nuage : altocumulus lenticularis

Nuage : altocumulus lenticularis
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Nuages : altocumulus lenticularis en forme de tubes

Nuages : altocumulus lenticularis en forme de tubes
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Nuages : cumulus mediocris

Nuages : cumulus mediocris
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Stabilité et instabilité de l’atmosphère

La probabilité de développement d’ascendances, tout comme leurs caractéristiques et leur intensité, dépend essentiellement du degré de stabilité de l’atmosphère.

Les différents états d’équilibre

Les différents états d’équilibre

Dessin

L'équilibre d'un système est stable lorsque le système y retourne quand on l'en écarte (a). Il est indifférent si le système trouve un nouvel équilibre quand on le déplace (b). Il est instable si le système s'en éloigne au moindre écart (c). Enfin, un équilibre est conditionnel... 

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Dans une atmosphère stable, tout déplacement d’une parcelle d’air rencontre des forces contraires qui la freinent jusqu’à la placer dans une nouvelle position d’équilibre (on parle alors d’équilibre indifférent) ou qui tentent de la ramener vers son niveau de départ (on parle alors d’équilibre absolu pour la parcelle et de « stabilité absolue » pour l’atmosphère). Dans une telle atmosphère, les déplacements verticaux sont forcément limités. Les nuages sont rares et peu développés. Lorsque le vent de surface est fort et que l’humidité est suffisante, on peut observer de petits nuages en formes de lentilles, d’amandes ou de tubes (altocumulus lenticularis) au voisinage des reliefs marqués. Leur aspect est dû au fait que des gouttelettes de nuage se forment dans l’air, qui est soulevé après avoir buté sur le relief ; puis elles s’évaporent lorsque l’air est rappelé vers le bas une fois l’obstacle franchi. Dans certains cas, l’air ainsi soulevé peut se mettre à osciller autour d’un niveau d’équilibre sur une grande distance horizontale sous la forme d’une onde de gravité – on parle aussi d’onde orographique –, dans laquelle alternent des régions de mouvement ascendant pouvant donner naissance à des nuages et des régions de mouvement descendant sans nuage. En présence d’importantes chaînes montagneuses, ce type d’onde peut se propager jusqu’à des altitudes très élevées.

Nuage : altocumulus lenticularis

Nuage : altocumulus lenticularis

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L'altocumulus lenticularis est un nuage en forme de lentille ou d'amande qui se développe sous le vent d'un relief marqué (ici dans la Vallée de la Mort, en Californie). Des gouttelettes de nuage se forment continûment dans l'air, qui est soulevé après avoir butté sur le relief, puis... 

Crédits : A. DiBilio/ Shutterstock

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Nuages : altocumulus lenticularis en forme de tubes

Nuages : altocumulus lenticularis en forme de tubes

Photographie

Quand l'air soulevé sur le relief se met à osciller autour d'un niveau d'équilibre sur une grande distance horizontale, on peut observer une série d'ondes de gravité, ou ondes orographiques, visibles lorsqu'elles donnent naissance, comme ici, à des altocumulus lenticularis en forme de tubes. 

Crédits : T. Michel

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De telles ascendances, qui se développent dans une atmosphère stable, sont le fruit d’une instabilité de nature dynamique : le vent butant sur un obstacle crée, côté amont, une surpression qui pousse l’air à monter ou à contourner l’obstacle et, côté aval, une dépression qui tend à aspirer l’air des niveaux supérieurs et à provoquer des vents rabattants.

Ce type d’onde peut aussi se produire lors de la rencontre de masses d’air de caractéristiques très différentes. On [...]

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Pour citer l’article

Jean-Pierre CHALON, « ASCENDANCE, météorologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/ascendance-meteorologie/