ALIZE, EASTERLIE

Vent se produisant dans la basse troposphère allant des hautes pressions subtropicales vers les basses pressions équatoriales. Ils sont orientés du nord-est vers le sud-ouest dans l'hémisphère Nord et du sud-est au nord-ouest dans l'hémisphère Sud. Ils sont secs sur les continents comme l'alizé continental du Sahara méridional, appelé Harmattan. Après un certain parcours sur les océans, ils se chargent lourdement de vapeur d'eau. Les alizés peuvent franchir l'équateur, en changeant de direction sous l'effet de la force de Coriolis, et peuvent donner alors naissance, dans certaines conditions, à la mousson. En altitude, il existe parfois des vents de direction opposée à celle des alizés, ce sont les contre-alizés.

Le contre-alizé est un courant atmosphérique de direction opposée à celle des alizés et qui souffle au-dessus d'eux.

​

​

BISE

Vent caractéristique de secteur nord à nord-est qui souffle sur le Plateau suisse, le bassin lémanique ainsi qu'en région lyonnaise, en Franche-Comté et en Lorraine. Relativement froide et sèche, la bise est réputée comme vent de beau temps, à la différence de la bise noire qui souffle par temps bouché et même parfois pluvieux. En règle générale, la bise apparaît après une période pluvieuse et ne la précède pour ainsi dire jamais. En effet, la bise se lève après le passage d'un front froid qui marque la fin du passage d'une perturbation. Il y a une accalmie de quelques heures avant son établissement. Elle est précédée soit du calme, soit d'un Joran (vent de nord-ouest) faiblissant. La bise de 1 jour et demi ou de 2 jours est la plus fréquente. Les bises faibles (10-15 km/h) à modérées (< 40 km/h) sont les plus fréquentes. La bise est également le nom donné au vent de secteur nord-est en Touraine, dans le Quercy et dans le Tarn, ainsi qu'au vent d'est dans les Deux-Sèvres.

La bise noire souffle plutôt fort, par temps nuageux, froid, humide, accompagnée parfois de précipitations.

​

​

BLIZZARD

Il désigne deux phénomènes météorologiques neigeux différents abaissant la visibilité et causant le fameux blanc dehors des francophones d'Amérique du Nord : une tempête de neige puissante et prolongée (qui combine de basses températures avec des vents très forts chargés de flocons de neige réduisant considérablement la visibilité générale) et une « poudrerie » (ou effet de chasse-neige élevé), déplaçant la neige très légère tombée dernièrement, simultanément et surtout après le premier phénomène, en maintenant des températures basses. Ce type de blizzard peut durer des jours dans les endroits très exposés : dans ce cas précis, les anglophones parlent de Ground blizzard. Un sous-ensemble de ce type se rencontre dans les contrées montagneuses ou (péri)glaciaires enneigées et qui donne du « blizzard de surface de montagne » et le « brouillard blanc », tous les deux dits « de montagne enneigée ». Le blizzard est défini comme une réduction de la visibilité horizontale au sol caractérisée par : une visibilité inférieure à 400 m (causée par le soulèvement de la neige, avec ou sans chute de neige), des conditions venteuses turbulentes ou régulières (induisant des vitesses éoliennes égales ou supérieures à 50 km/h et un risque de refroidissement des êtres vivants par flux d'air) et une durée prolongée (au minimum plus de trois heures et au maximum trois jours).

​

​

BLIZZARD AVEC TEMPETE

Lorsqu'une dépression en intensification se dirige vers un anticyclone plus ou moins stationnaire, le gradient de pression atmosphérique devient très serré entre ces deux systèmes. Les vents qui sont proportionnels à ce gradient, augmentent sur la région où se dirige la dépression. Si le tout se passe en hiver durant une tempête de neige, les vents violents soulèveront la neige qui tombe pour donner de la poudrerie. Cette dernière réduit la visibilité et forme des congères. De plus, le refroidissement éolien est important, augmentant le risque d'engelures. Ces trois éléments combinés (neige, poudrerie, refroidissement éolien) donnent la première définition d'un blizzard. Ce type de tempête de neige extrême est commun dans le nord-est des États-Unis, l'est du Canada et les Prairies canadiennes.

​

​

BLIZZARD DE SURFACE

Lorsqu'il ne tombe pas de neige mais que celle accumulée au sol est très poudreuse, elle peut être soufflée facilement par le vent. Des conditions similaires à celle d'une tempête de neige peuvent alors se produire. Ce genre de situation va se produire lorsqu'un fort anticyclone s'intensifie derrière une dépression. Encore là le gradient de pression est important et les vents forts. La neige peut avoir été laissée par la tempête ou elle peut s'être accumulée antérieurement. En général, il n'y a pas de couverture nuageuse. La configuration du terrain est cruciale dans la formation ou la dissipation du blizzard de surface. Il faut un terrain relativement plat et sans obstacles. La présence d'arbres, en particulier les conifères, d'arbustes ou autre végétation le moindrement dense va entraver le déplacement de la neige et atténuer la poudrerie. De plus, il faut que la température soit très basse sans avoir été au-dessus du point de congélation afin que la neige soit non durcie et sous forme de cristaux de glace très fins. C'est pourquoi ce type de blizzard est fréquent en hiver dans l'arctique, l'antarctique, les Prairies canadiennes, les Grandes Plaines américaines, en Sibérie et dans le nord de la Chine.

​

​

BLIZZARD DE MONTAGNE

Caractéristique de régions fortement venteuses en montagne, c’est un sous-ensemble du précédent dû à l'action soutenue de vents violents qui transportent sans discontinuer, parfois pendant des dizaines de jours, la neige fraîche ou les lamelles de glace, reprises aux surfaces environnantes des sommets. À cause de l'effet refroidissant intense des masses d'air en mouvement (refroidissement éolien), ce blizzard de surface montagnard ou glaciaire cause en quelques heures la mort des animaux et des humains non protégés et souvent ensevelis sous une grande couche de neige ou de glace, très résistante et quasi-bétonnée. Le « brouillard blanc » est une invasion dense de neige fine, de particules de glace, plus ou moins fondues, qui obscurcit insensiblement en quelques minutes l'air sec ou humide d'une vallée ou d'un plateau. Il est surtout redouté par les pilotes d'engins aériens, ainsi que par les marcheurs parfois déambulant sur des plans d'eau gelés, car il amène une invisibilité soudaine et imprévisible de l'environnement. Ses effets thermiques sont variables : il peut provoquer parfois des amoncellements de glaces sur les supports froids, notamment les ailes ou les vitres, mais souvent au sol, la température peut être positive et accélérer un dégel humide en cours.

​

​

BRISE

Vent qui s'établit localement par suite de différences de température. Les brises les plus fortes et les plus fréquentes sont les brises littorales et les brises orographiques. Les brises littorales comprennent deux directions alternées ; les brises de mer vers la terre ; dans la journée, la terre s'échauffe plus vite que la mer et l'air s'élève alors au-dessus de la terre créant ainsi une dépression qui appelle l'air maritime. En s'élevant, celui-ci se refroidit et de petits cumulus se forment ; les brises de terre se produisent dans la nuit lorsque la mer est plus chaude que la terre. Les brises orographiques connaissent la même alternance quotidienne. Les brises de vallée (ascendantes) se produisent lorsque le sol des fonds de vallée et des adrets réchauffe l'air qui s'élève et peut déterminer la formation de petits cumulus sur les sommets. Des brises de montagne (descendantes) se produisent la nuit et peuvent atteindre l'avant-pays au droit des grandes vallées. Pour les marins, le terme de brise est employé pour désigner des vents correspondant aux degrés 2 à 6 de l'échelle de Beaufort.

​

​

VENT CATABATIQUE

Vent gravitationnel produit par le déséquilibre d'une masse d'air refroidie, devenue de ce fait plus dense, qui dévale alors un relief géographique. Diverses conditions météorologiques sont nécessaires pour son déclenchement : une inversion de température en altitude et un faible gradient de pression possiblement accompagné d'une dépression en aval. Une fois le processus enclenché, la masse d'air froid s'accélère et la vitesse du vent peut être extrêmement élevée (plus de 200 km/h), nettement plus que le vent anabatique. On retrouve les plus spectaculaires vents de ce type en Antarctique ou en Arctique au Groenland, en particulier autour de Tasiilaq où il prend le nom de Piterak. Cependant, il peut se produire partout où les conditions nécessaires sont réunies. Le mistral et la bora sont ainsi deux vents catabatiques européens connus mais le vent qui descend des montagnes par une nuit dégagée et froide en est un autre exemple. Le vent catabatique se distingue des vents de type fœhn qui descendent également la pente. Ces derniers sont le résultat d'un forçage par le vent de l'air par-dessus le relief et sa température au sommet de l'obstacle n'est pas dû à un refroidissement local.

La goutte froide dévalant la pente dans un vent catabatique est déjà relativement peu humide et la subsidence en diminue encore l'humidité relative par compression adiabatique. Il en résulte une plus ou moins grande dissipation des nuages dans l'air remplacé par la goutte. Cependant, la masse d'air au-dessus de l'altitude d'où est parti le vent catabatique ne subit pas de modifications. Cela a pour résultat de faire remonter la base des nuages plus haut en altitude mais pas nécessairement de dégager le ciel complètement. S'il y avait des précipitations, elles deviendront plus faibles ou nulles et l'apparition de virgas est possible.

Les vents catabatiques sont défavorables à la pratique du vol à voile car ils engendrent des courants descendants qui peuvent être dangereux.

​

​

COURANT-JET

Courant d'air rapide et confiné que l'on trouve dans l'atmosphère de certaines planètes telles que la Terre. Les courants-jets sont situés à proximité de la tropopause, entre la troposphère (où la température décroît avec l'altitude) et la stratosphère (où la température croît avec l'altitude), généralement entre 7 et 16 km au-dessus du niveau de la mer. Les courants-jets ont plusieurs milliers de kilomètres de longueur, quelques centaines de large et seulement quelques kilomètres d'épaisseur. La majeure partie des courants-jets se trouvant sur Terre sont des vents d'ouest (ils circulent d'ouest en est). Leur trajet a typiquement une forme méandreuse ; les courants-jets peuvent démarrer, s'arrêter, se diviser en deux voire plus, se combiner en un seul courant ou circuler dans plusieurs directions. Les courants-jets les plus forts sont les courants-jets polaires (situés entre 7 et 12 km au-dessus du niveau de la mer), tandis que les plus hauts et les plus faibles sont les courants-jets subtropicaux (situés entre 10 et 16 km au-dessus des mers). L'hémisphère Nord et l'hémisphère Sud ont tous deux un courant-jet polaire et un courant-jet subtropical. La formation des courants-jets résulte de la rotation de la Terre et du réchauffement inégal de l'atmosphère terrestre (l'énergie thermique reçue par rayonnement solaire varie d'un endroit à l'autre : il fera plus chaud au niveau de l'équateur qu'aux pôles, créant ainsi un déséquilibre thermique). Les courants-jets se forment dans les zones de conflits entre les masses d'air ayant des propriétés différentes, appelées fronts, dans lesquels il existe une grande différence de température et de pression. D'autres courants-jets locaux existent également. Durant l'été boréal, des courants-jets peuvent se former dans les régions tropicales orientales, généralement dans une région où un air sec rencontre un air plus humide dans les hautes latitudes.

Les courants-jets sont qualifiés de « rivières », de « rubans » empruntant un trajet courbe et sinueux dans lesquels circule un grand flux d'air rapide. Ils jouent un rôle majeur dans la circulation atmosphérique puisque ceux-ci marquent la limite entre deux masses d'air distinctes qui ne peuvent se mélanger. Ils participent ainsi à la cyclogenèse des systèmes météorologiques des latitudes moyennes (anticyclones et dépressions) se déplaçant ensuite sous ces courants d'air puissants.

Dans un courant-jet, la vitesse du vent croît très vite à mesure que l'on se rapproche du centre du courant. Au sein de ce dernier, la vitesse moyenne est estimée à environ 25 m/s (ou 90 km/h), mais la vitesse maximale peut dépasser 100 m/s (ou 360 km/h) : c'est ce qui a valu à ce type de courant le nom de jet, qui évoque en anglais une très grande vitesse. D'autre part, les régions atmosphériques traversées par les courants-jets sont affectées par les forts cisaillements horizontal et vertical du vent.

Le courant-jet est un élément important de la prévision météorologique puisque sa position et son intensité sont reliés aux mouvements verticaux de l'atmosphère. Comme il constitue la zone de rencontre de deux masses d'air, il sera le lieu de formation des dépressions des latitudes moyennes. Par exemple, les tempêtes de fin décembre 1999 en Europe sont le résultat direct de forts mouvements verticaux sous un jet de 400 km/h.

La circulation atmosphérique en altitude dans les latitudes moyennes, nord ou sud, est généralement d'ouest en est, un avion va donc parcourir la même distance plus rapidement s'il se déplace avec le flot plutôt que contre celui-ci. Par exemple, le temps de vol Paris - Canton est d'environ 2 heures inférieur à celui de Canton - Paris. Il en est de même pour les vols transcontinentaux entre les États-Unis et l'Europe. En effet, l'avion effectuant le trajet New-York - Paris met une heure de moins que le trajet inverse. Le courant-jet étant un couloir de vent plus important, l'aviation commerciale doit en tenir compte lors de sa planification de vols. C'est pourquoi la prévision de la position du courant-jet est essentielle à l'aviation. Les vols seront planifiés pour l'utiliser lors de déplacements ouest - est et pour l'éviter dans l'autre direction en volant plus haut, plus bas, plus au sud ou au plus au nord que son cœur. Il peut arriver que le courant-jet soit assez puissant pour qu'un avion de ligne atteigne un déplacement par rapport au sol équivalent à la valeur de la vitesse du son en additionnant sa vitesse intrinsèque dans l'air et celle du courant-jet par rapport au sol. Ceci ne veut pas dire que l'aéronef atteint ou brise le mur du son car la vitesse du son est toujours par rapport à l'air où il se déplace, comme dans le cas du Concorde, non par rapport au sol. Une telle addition ne peut donc produire de « bang supersonique ». Cette addition était relativement fréquente avec le biréacteur soviétique Tupolev Tu-134 et le triréacteur Boeing 727. Par exemple, un Boeing 777 a relié New-York à Londres en 5 heures et 16 minutes au lieu de 7 heures en bénéficiant d’un courant-jet porteur particulièrement puissant autour des 400 km/h. un Boeing 787 a rapporté une vitesse sol de 1 289 km/h qui frôlait ainsi la vitesse du son (1 234 km/h). Cependant, sa vitesse réelle dans l'air était en réalité beaucoup moindre car elle ne comprenait pas celle du courant-jet en vent arrière de plus de 320 km/h au-dessus de la Pennsylvanie. Un Boeing 787-9 atteint une vitesse par rapport au sol de 731 nœuds (1 354 km/h). Le record de déplacement par rapport au sol enregistré pour un avion de ligne non-supersonique (Concorde et TU-144) étant de 752 nœuds soit 1 394 km/h pour un Boeing 747-400.

Certains oiseaux migrateurs, dont les oies cendrées par exemple, connaissent et utilisent ce phénomène, ce qui représente parfois un risque de collision avec les avions se déplaçant dans les mêmes altitudes.

​

​

GULF STREAM

Le Gulf Stream est un courant océanique de surface qui prend sa source entre la Floride et les Bahamas et se dilue dans l'océan Atlantique vers la longitude du Groenland. Son nom est abusivement utilisé pour désigner la dérive nord atlantique, voire l'ensemble de la circulation de surface de l'océan Atlantique nord. Le Gulf Stream est constitué de la fusion du courant de Cuba et du courant nord équatorial.

La limite sud du courant se dilue rapidement dans l'océan dont la température et la salinité sont très peu différentes. Au contraire la limite nord-ouest constitue également la limite sud-est du courant du Labrador, froid et coulant en sens opposé. Au sud du Groenland on continue à observer des poches d'eaux plus chaudes mais le déplacement de l'eau ne se fait plus vers l'est que statistiquement, à une vitesse inférieure à 8 km/jour. Son déplacement instantané dépend de la vitesse et de la direction du vent, et du temps depuis lequel il souffle.

Ce courant marin est propulsé et contrôlé par une combinaison d'interactions dont les forces éoliennes, les différences de densité de l'eau (température, salinité), les apports d'eau douce continentale, pluviale et la géographie des côtes. À noter que de légères différences d'altitude peuvent être mesurées par rapport à ce qui correspondrait à la surface moyenne d'équilibre statique des océans, mais ces différences moyennes d'altitude sont la conséquence des phénomènes dynamiques précités et non leurs causes.

Le moteur de la circulation thermohaline est la différence de densité due à la salinité et à la température des eaux. Les eaux arctiques sont plus denses car elles sont plus froides et plus salées. Les eaux atlantiques sont moins denses car elles sont plus chaudes et moins salées. Les premières plongent donc sous les secondes en direction de l'Arctique, créant une aspiration des eaux atlantiques vers le nord.

On ignore encore l'importance exacte des impacts du Gulf Stream sur le climat européen continental ou océanique, ou sur la formation des nuages. L'énergie thermique accumulée l'été par le continent eurasiatique mais surtout par les mers, est pour partie restituée l'hiver aux masses d'air poussées par les vents notamment au-dessus de l'Atlantique, sans que ces derniers connaissent les perturbations que leur imposent les chaînes montagneuses orientées nord-sud qui bordent les Amériques. D'autre part, le courant océanique de jet, c'est-à-dire la déviation des vents par la rotation de la Terre ou force de Coriolis, apporte en hiver sur le continent, grâce aux vents d'ouest dominants, de l'air océanique beaucoup plus doux que l'air continental. Or les vents dominants viennent de l'ouest en Europe et plutôt du nord pour l'Amérique du Nord.

Les façades continentales Ouest (Europe), situées à l'Est de l'océan jouissent naturellement d'un climat plus doux que les façades continentales Est (comme Montréal), situées à l'Est d'un continent où les descentes d'air froid sont plus marquées et accentuées et non pas atténuées.

​

​

CYCLONE, OURAGAN, TYPHON, HURRICANE

Grande zone où l'air atmosphérique est en rotation autour d'un centre de basse pression local, donnant le plus souvent des nuages et des précipitations. Il s'agit également de « dépression » et de « système cyclonique ». Par extension, la circulation cyclonique est la direction que prendra le flux d'air autour d'une dépression ou d'un creux barométrique, soit anti-horaire dans l'hémisphère nord et horaire dans celui du sud. Même si toute dépression peut être appelée un cyclone, ce terme est le plus souvent réservé à certains types particuliers de systèmes qui se forment au-dessus des eaux chaudes des mers tropicales, les cyclones tropicaux. On applique également le suffixe cyclone à certains phénomènes de très petites échelles où une rotation se produit.

Le cœur du cyclone est une région de basse pression. Le gradient de pression entre le système et les zones environnantes de plus haute pression, engendre un déplacement d'air vers le centre. Plus la différence de pression est importante, plus les vents sont forts. Sous l'effet de la force de Coriolis, ces vents sont déviés vers la droite dans l'hémisphère nord (gauche dans celle du sud) ce qui donne une rotation de l'air autour du centre de basse pression. Ainsi les cyclones auront des sens de rotation différents selon l'hémisphère : dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens horaire dans l'hémisphère sud. Comme la force de Coriolis est nulle à l'équateur et augmente en se dirigeant vers les pôles, la rotation ne peut être induite en général qu'à des latitudes de plus de 5 à 10 degrés. On ne retrouve donc pas de cyclones près de l'équateur.

Finalement, la trajectoire qu'empruntent les cyclones au cours de leur vie dépend de l'endroit où ils se trouvent. Les cyclones tropicaux vont suivre leur source d'énergie, les eaux chaudes, et le cisaillement des vents que leur imposent les systèmes météorologiques environnants. Les dépressions des latitudes moyennes et supérieures vont suivre en général le flux des vents d'altitudes, en particulier le courant-jet.

Il existe plusieurs types de cyclones suivant le lieu où ils se forment, leur source d'énergie et leur structure interne.

​

• Cyclones tropicaux - Les cyclones tropicaux, aussi nommés « ouragans » dans l'Atlantique nord, le golfe du Mexique et l'est du Pacifique nord ou « typhons » dans l'ouest du Pacifique nord et la Mer de Chine méridionale, se forment au-dessus des eaux chaudes des mers tropicales et puisent leur énergie dans la chaleur latente de condensation de l'eau. Plusieurs conditions sont nécessaires à la formation d'un tel cyclone : la température de la mer doit être supérieure à 26 °C (sur une profondeur d'au moins 50 m, à l'endroit de la formation de la dépression qui deviendra cyclone), être suffisamment éloigné de l'équateur pour que la force de Coriolis puisse agir (5 à 10° de latitude), et les vents aux différents niveaux de l'atmosphère doivent être de direction et de force homogènes dans la zone de formation du cyclone. Si les vents de haute altitude soufflent de manière très différente des vents de basse altitude, la formation du cyclone sera contrariée. On dit des cyclones tropicaux qu'ils sont des tempêtes à « noyau chaud ».

• Cyclones extratropicaux - Un cyclone extratropical, parfois nommé cyclone des latitudes moyennes, est un système météorologique de basse pression, d'échelle synoptique, qui se forme entre la ligne des tropiques et le cercle polaire. Il est associé à des fronts, soit des zones de gradients horizontaux de la température et du point de rosée, que l'on nomme aussi « zones baroclines ». Pour cette raison, ils sont dits à « noyau froid » car le centre du système se situe du côté froid des fronts et la tropopause plus basse (froide) que les régions à l'extérieur du système. Les cyclones extratropicaux ont donc des caractéristiques différentes des cyclones tropicaux, et des cyclones polaires plus au nord, qui sont alimentés par la convection atmosphérique. Ils sont en fait les dépressions météorologiques qui passent quotidiennement sur la majorité du globe. Avec les anticyclones, ils régissent le temps sur la Terre, produisant nuages, pluie, vents et orages.

• Cyclones subtropicaux - Les cyclones subtropicaux sont des cyclones extratropicaux qui présentent certaines des caractéristiques des cyclones tropicaux, comme un cœur devenant chaud. Ils se forment généralement au-delà des tropiques, jusqu'à une latitude de 50° (nord et sud). En effet, on y retrouve une activité orageuse autour de son centre qui tend à lui former un cœur chaud mais on le retrouve dans une zone frontale faible. Avec le temps, la tempête subtropicale peut devenir tropicale.

• Cyclones polaires - Un cyclone polaire est un système dépressionnaire de large envergure passant dans les régions arctiques et antarctiques. Ce sont des systèmes de 1 000 à 2 000 km qui prennent naissance dans les hautes latitudes, zones où les contrastes thermiques sont importants le long du front arctique.

• Dépression polaire - Un phénomène analogue aux cyclones tropicaux existe sur l'océan Arctique, qu'on appelle dépression polaire. Il s'agit d'une petite dépression qui se forme principalement en hiver dans une masse d'air polaire ou arctique située sur certaines mers des hautes latitudes dans les zones où la glace ne recouvre pas totalement la mer. Ces dépressions peuvent être plus violentes que les cyclones tropicaux mais de taille plus réduite. Elles ont de 100 à 400 km de diamètre avec des vents de forces d'ouragans, se développant comme des bombes et durant une paire de jours seulement. Ces systèmes dépressionnaires prennent naissance dans les zones de contrastes thermiques importants comme à la bordure de la zone des glaces avec la mer ouverte alors que de l'air très froid passe en altitude. Elles peuvent donner des conditions de poudrerie et de blizzard très localisées. En revanche, elles ont beaucoup moins d'impact puisque dans les régions polaires, la densité de population humaine et animale est très faible. Sur les images satellites, les nuages s'enroulent autour du centre comme pour un ouragan ou un typhon. Des sondes lâchées par des avions de recherche montrent un cœur chaud comme dans ces derniers.

• Dépression de méso-échelle - Les dépressions de méso-échelle gamma et beta, de 20 à 200 km de diamètre, sont des centres de basse pression relative qui se forment devant et à l'arrière d'un système convectif de méso-échelle. Ces dépressions, de type mésovortex, sont si intimement associées avec les orages qu'elles évoluent en réaction au stade de développement des nuages convectifs et disparaissent quand ces derniers se dissipent. L'extrémité nord d'une ligne de grain est communément appelée extrémité cyclonique et la partie sud tourne anticycloniquement comme sur l'image de gauche. En effet, le courant-jet de bas niveau est rabattu vers le sol à l'arrière de ces systèmes et en raison de la force de Coriolis, la circulation atmosphérique de l'extrémité nord peut évoluer en centre dépressionnaire « en forme de virgule », appelé dépression de méso-échelle, lorsqu'elle rencontre la circulation de surface à l'avant du système. Une dépression dans le sillage est un autre type de zone dépressionnaire de méso-échelle à l'arrière d'une ligne de grain près du bord arrière de la zone de pluie stratiforme. En raison de l'air chaud subsidant associé avec leur formation, l'air s'y assèche et le ciel se dégage. Des vents violents peuvent être notés à cause de la différence pression entre la dépression et l'anticyclone de méso-échelle qui existe sous le courant descendant de l'orage. Lorsque la ligne de grains est en affaissement, un coup de chaleur peut être généré près de la dépression dans le sillage.

​

​

GRAIN

Un grain est un événement météorologique au cours duquel la vitesse du vent s'accroît de façon brusque et marquée avec un net changement de direction (45 à 90°), et qui ne dure que quelques minutes. Ce phénomène, particulièrement redouté des voiliers, est fréquemment accompagné d'averses de pluie, de neige ou d'orages. Les rafales de vent doivent être d'au moins 15 nœuds (28 km/h) supérieures à la vitesse moyenne du vent pendant une période d'au moins une minute. Les grains peuvent être causés par la descente d'air des niveaux moyens lors du passage d'un front froid, d'un creux ou de nuages convectifs. Ils peuvent être isolés sous un orage ou s'étendre le long d'une ligne.

Dans le cas du grain orageux, l'air dans un environnement orageux est chaud et humide en bas, mais sec et froid en altitude. Lorsqu'une parcelle d'air devient plus chaude que cet environnement à un niveau donné, elle est poussée vers le haut. La condensation forme un cumulus bourgeonnant ou cumulonimbus dans lequel des précipitations se développent. Finalement le cœur de pluie devient trop pesant pour être soutenu par le courant ascendant qui crée le nuage. Elle se met alors à descendre. On voit sur l'image le cycle de vie d'un orage et les flèches montrent la direction du mouvement de l'air. Dans un orage ordinaire, cela donne un front de rafales plus ou moins fortes. Cependant, dans un orage où les précipitations sont très intenses et l'instabilité importante, la rafale descendante devient extrême. Il s'agit en quelque sorte d'un effondrement soudain des couches supérieures de l'atmosphère, une véritable avalanche d'air qui entraîne de violentes turbulences atmosphériques, de la force d'un puissant ouragan, et qui dure de quelques secondes à plusieurs dizaines de minutes. C'est ce vent rabattant d'une extrême violence que l'on appelle rafale descendante. Ce sont ces rafales descendantes qui causent les grains. On les classe en macro-rafales (plus de 2,5 km) ou micro-rafales (moins de 2,5 km) selon la largeur du corridor de dommages.

​

• Grain noir - Une rafale descendante humide se produit quand l'air est humide dans toute la couche, entre le sol et les niveaux moyens de l'atmosphère, où la descente se produit. De plus, l'air des hauts niveaux, qui peut entrer dans l'orage, est plus froid que celui-ci. Il est donc en équilibre négatif (poussée d'Archimède) et va lui aussi descendre. Le vent ainsi rabattu s'accompagne alors de pluie. C'est ce qu'on appelle un grain noir.

• Grain blanc - Une rafale descendante sèche se produit dans un environnement très sec dans les bas niveaux sous l'orage. Les précipitations descendantes s'évaporent alors avant d'atteindre le sol. La parcelle d'air qui contenait ces précipitations est alors plus froide que l'environnement, par perte de chaleur due à l'évaporation, et accélère vers le bas. Il y a donc rafale sans pluie et c'est ce qu'on appelle un grain blanc en référence au fait que le ciel qui l'accompagne est parfaitement clair, et que de ce fait, il ne peut être signalé à l'horizon que par un nuage blanc en ascension rapide, ou par l'écume qu'il génère au sommet des vagues. Ce type de grain est très brusque, éclate sans aucun signe annonciateur, et peut être d'une violence inouïe.

• Ligne de grains, grain en ligne - Lorsque des orages isolés se rassemblent en une ligne et que cette ligne se déplace avec le vent moyen dans l’atmosphère, on a affaire à une ligne de grains dont l’extrême est le Derecho. En général, ces lignes orageuses se développent à l'avant d'un front froid ou d'un creux barométrique très marqué et peuvent se déplacer plus vite que celui-ci. Un tel grain produit un front de rafales qui s’organise en ligne à l’avant de la convection. Il est renforcé par la subsidence du courant-jet des niveaux moyens qui est rabattu vers le sol. En effet, l'entrée de ce dernier dans le nuage y amène de l'air froid et sec environnant, ce qui forme un équilibre négatif selon la poussée d'Archimède. Selon l'énergie disponible et le cisaillement des vents avec l'altitude, une ligne de grains donnera des vents plus ou moins forts le long de la ligne. Ces vents peuvent être dévastateurs. Les pluies diluviennes ne durent que très peu de temps au passage de la ligne mais des quantités importantes peuvent persister dans la partie stratiforme à l'arrière. Les autres phénomènes violents comme la grêle et les tornades sont plus rares.

• Grain en arc - Un grain en arc résulte de l'étalement d'une goutte froide qui se forme à l'avant d'un orage ou d'une ligne d'orages quand l'air des niveaux moyens et les précipitations en descendent. Lorsque le cisaillement des vents est de modéré à fort dans les bas niveaux de l'atmosphère et que la direction de ce changement est linéaire, la goutte s'étale en arc. Le soulèvement sur le devant de la goutte cause la reformation d'orages qui s'aligneront en arc. Le grain orageux ainsi généré aura quelques kilomètres d'épaisseur et de 20 à 200 km de long, en général moins long qu'une ligne de grains rectiligne. Sa durée de vie sera de 3 à 6 heures et en général causera des dégâts importants sur son trajet, car le courant-jet des niveaux moyens qui descend le long du front de rafales se trouve concentré. Un grain en arc peut se transformer en Derecho si les conditions sont favorables.

• Grain de neige - Lors du passage d'un front froid très actif en hiver dans une masse d'air relativement douce (entre 0 °C et 5 °C), l'air froid qui accompagne le front, passant au-dessus du sol plus chaud, rend l'air très instable. Ceci produit des averses intenses de neige poussées par des sautes de vents. Ce genre de bourrasques de neige ou grain de neige rend la visibilité nulle durant moins de 30 minutes en général et donnent une saute de vent importante. La prévision de ces lignes de grains est similaire à celle des orages violents estivaux : creux très marqué, courant-jet de bas niveau de 30 nœuds ou plus, dôme d'air froid en altitude.

• Cyclone tropical - Dans un cyclone tropical, on retrouve des zones de grains dans les bandes orageuses en spirale qui les entourent. Le long de ces zones des trombes marines et des tornades peuvent être engendrées car le cisaillement vertical des vents est très fort.

• Expressions de marins sur le grain - L'expression « Veiller au grain » est d'origine maritime et météorologique et non pas paysanne, comme on le croit parfois. Au temps de la marine à voile, officiers et matelots de quart devaient être prêts à réduire la voilure (en commençant par les voiles hautes comme les cacatois et les perroquets) dès l'apparition d'un nuage annonciateur de grains. Un dicton de la marine à voile énonce : Si tu veux vivre vieux marin, arrondis les caps (passer à bonne distance, éviter le "rase cailloux") et salue les grains (ariser ou serrer les voiles hautes, par analogie avec un salut en ôtant son chapeau).

​

​

TORNADE

Une tornade est un tourbillon de vents extrêmement violents, prenant naissance à la base d'un nuage d'orage (cumulonimbus) lorsque les conditions de cisaillement des vents sont favorables dans la basse atmosphère. De très faibles tornades peuvent également se développer sous des nuages d'averses (cumulus congestus). Ce phénomène météorologique a un pouvoir destructeur supérieur à celui d'un cyclone tropical au mètre carré, mais est de durée et d'étendue limitées : il concerne un corridor de quelques centaines de mètres de large sur quelques kilomètres de long. Certaines tornades ont engendré les vents les plus forts signalés à la surface du globe. Elles tuent chaque année de 300 à 400 personnes.

Une tornade est un tourbillon de vent isolé prenant la forme d'un entonnoir sortant d'un nuage convectif, le plus souvent un cumulonimbus, et dont la pointe est tournée vers la surface terrestre. Lorsque la seule condensation suffit à le rendre visible, ce qui n'est pas toujours le cas, pareil tourbillon prend le nom de tuba. En touchant la surface terrestre il prend l'aspect d'une colonne d'orientation à peu près verticale, mais souple et mobile horizontalement. Celle-ci, en balayant la terre ferme ou l'eau, soulève sur son passage toutes sortes d'éléments solides ou liquides qu'elle entraîne à sa base en une excroissance bouillonnante, appelée le buisson de la trombe et constituée soit par une nuée de gouttelettes au-dessus de la mer, soit par des poussières, du sable et une multitude de débris au-dessus du sol.

On parle de tornade si l'air en rotation entre en contact avec la terre ferme ; lorsque le phénomène ne touche pas le sol, on parle simplement d'un entonnoir nuageux. Lors d'un contact sur l'eau plutôt que sur le sol, on parle alors de trombe marine. Lorsque l'on observe des trombes marines se former en l'absence de nuages de convection atmosphérique, il s'agit d'un phénomène similaire à un tourbillon de poussière sur la terre ferme.

La tornade se développe près du courant ascendant de l'orage se trouvant dans un environnement où les vents dans les premiers kilomètres de l'atmosphère changent non seulement de force, mais également de direction avec l'altitude. Les orages supercellulaires sont le plus souvent associés à des tornades en raison de la configuration particulièrement bien cisaillée des vents autour de ces derniers. Cependant, les vents descendants de lignes de grains ou les fronts de rafales entre les cellules d'orages multicellulaires peuvent aussi interagir pour en produire. Il arrive même parfois que de faibles tornades se développent dans le courant ascendant d'un cumulus bourgeonnant. Les cyclones tropicaux, où l'on retrouve des orages, sont également accompagnés de tornades lorsqu'ils entrent sur terre.

La vitesse de déplacement d'une tornade qui touche le sol est très variable mais peut atteindre 100 kilomètres par heure. L’entonnoir se déplace généralement du sud-ouest vers le nord-est (hémisphère nord), mais il peut changer de direction de façon soudaine avec une forte sinuosité.

​

• Tornade cyclonique - Le vortex est d'abord une rotation horizontale de l'air, causée par le cisaillement des vents avec l'altitude. Celui-ci sera ensuite incliné verticalement par le courant ascendant sous l'orage. Malgré le fait que la force de Coriolis n'influence pas la rotation, les vents dans une tornade sont presque toujours cycloniques, sens anti-horaire dans l'hémisphère nord. En effet, la rotation provient des vents de large échelle (synoptique) qui eux sont soumis à cette force, comme expliqué antérieurement.

• Tornade anticyclonique - Toutefois, une minorité significative de tornades tournent en sens contraire, sens horaire dans l'hémisphère nord et anti-horaire dans l'hémisphère sud. Il est estimé qu'environ 1 à 2 % des trombes aux États-Unis tournent dans ce sens et que dans la plupart des cas, elles sont de faible diamètre et intensité. Cela est généralement dû à la friction s'exerçant près du sol par le relief et par l'interaction des vents ambiants avec le front de rafales sortant de l'orage. Ces deux phénomènes peuvent orienter le début de la rotation et le sens du cisaillement vertical. Ces tornades anticycloniques se rencontrent généralement comme une tornade satellite sous un orage supercellulaire, avec les cyclones tropicaux et avec les grains en arc.

• Vortex - Le vortex a généralement (mais pas toujours) la forme d'un nuage en entonnoir (le tuba) qui s'étend parfois jusqu'à terre. Ce tuba ne se forme que si la chute de pression dans le cœur dépasse une valeur critique, qui est fonction de la température et de l'humidité relative de l'air entrant. Quand l'air pénètre dans la zone de basse pression, il se dilate et se refroidit. S'il se refroidit suffisamment, la vapeur d'eau qu'il contient se condense en gouttelettes. Plus l'air entrant est chaud et sec, plus la chute de pression doit être grande pour que la condensation puisse avoir lieu et que le tuba se forme. Parfois le tuba de condensation ne se constitue pas et l'on ne devine la présence de la tornade que par la poussière et les débris (formant une collerette appelée « buisson ») qu'elle emporte. Le tuba mesure de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres de long et, au point de contact avec le nuage générateur, son diamètre est compris entre quelques mètres et quelques centaines de mètres. Généralement il a une forme conique, mais les tornades très fortes engendrent des colonnes cylindriques courtes et larges. On distingue aussi, assez souvent, de longs tubes qui ressemblent à des cordes et qui serpentent horizontalement. Au cours de la brève existence d'une tornade (jamais plus de quelques heures), la taille et la forme du tuba peuvent beaucoup changer et refléter les variations d'intensité des vents ou des propriétés de l'air entrant. La couleur du tuba varie du blanc sale au gris et même au gris bleu foncé lorsqu'il est constitué principalement de gouttelettes d'eau ; quand le cœur se remplit de poussière, le tuba prend une teinte originale, comme la couleur rouge de l'argile de certaines régions. Les tornades peuvent aussi être bruyantes, tel un rugissement parfois. Ce rugissement résulte de l'interaction turbulente des vents violents avec le sol.

​

​

DIVERS

• Bouffée – Mouvement passager de l'air.

• Bourrasque – Coup de vent bref et violent.

• Rafale – Coup de vent violent et momentané.

• Risée – Renforcement passager et localisé du vent.

• Tourbillon – Vent très fort qui souffle en tournant.

​

​Vents de la mythologie grecque

• Borée – Vent du nord.

• Apéliote – Vent d’est.

• Euros – Vent du sud-est.

• Kaikias, Cécias – Vent du nord-est.

• Lips – Vent du sud-ouest.

• Notos – Vent du sud.

• Sciron – Vent du nord-ouest

• Zéphyr – Vent d'ouest.