Questions de dernières minutes tornades !!! + analyse graphique

[benpotter]

Bonjour, voici des questions très importantes pour moi sur les tornades, si vous pouviez m'aider, ça serait génial.
1) Concernant le cisaillement des vents qui est à l'origine du mésocyclone (lorsqu'il entre en interaction avec le courant ascendant), est-ce que c'est un cisaillement air chaud - air froid (ou bien un cisaillement d'autres vents, pas nécessairement air chaud-air froid) ? Ou la rencontre air chaud-air froid engendre -t-elle juste l'ascendance (donc formation du cumulonimbus)???
2) Voilà, pourquoi une inversion de température ne s'élève-t-elle pas (avec la poussée d'archimède) ?
3) Dans ce graphique, j'hésite un peu, au début, la masse d'air chaude s'élève jusqu'au Nca, mais pourquoi? En effet, on voit que l'air environnant refroidit moins vite! et donc normalement la masse d'air ne devrait pas s'élever! (d'ailleurs je ne vois pas très bien ce qui diffère de l'air environnant jaune et la masse d'air qui nous interesse rouge lorsqu'ils sont dans la couche d'air chaud). Après la condensation (Nca), il y a diminution du refroidissement car chaleur latente libérée, mais c'est toujours plus froid que l'air environnant, alors qu'est-ce qui pousse l'air jusqu'au Ncl!!! Le trou dans l'inversion entraîne une aspiration ou quelque chose du genre?
L'image est dans le lien suivant http://tornades-tpe.e-monsite.com/ru...on,124316.html ou dans celui qui est en-dessous.
-----

[invite5fc1946d]

Je répond rapidement car peu de temps là (demain je complèterais)

3) Dans ce graphique, j'hésite un peu, au début, la masse d'air chaude s'élève jusqu'au Nca, mais pourquoi? En effet, on voit que l'air environnant refroidit moins vite! et donc normalement la masse d'air ne devrait pas s'élever! (d'ailleurs je ne vois pas très bien ce qui diffère de l'air environnant jaune et la masse d'air qui nous interesse rouge lorsqu'ils sont dans la couche d'air chaud). Après la condensation (Nca), il y a diminution du refroidissement car chaleur latente libérée, mais c'est toujours plus froid que l'air environnant, alors qu'est-ce qui pousse l'air jusqu'au Ncl!!! Le trou dans l'inversion entraîne une aspiration ou quelque chose du genre?
L'image est dans le lien suivant http://tornades-tpe.e-monsite.com/ru...on,124316.html ou dans celui qui est en-dessous.

En fait non entre ton point 1 et 2, ton air est stable, il ne peut y avoir spontanément d'ascendance. A partir du point 2, l'air devient en instabilité conditionnelle, c'est seulement là qu'il peut s'élever spontanément grâce à l'humidité contenu dans l'air. De 3 à 5, tu as la CAPE.

A priori avec un tel radiosondage malgré une bonne CAPE, tu as peu de probabilité de voir apparaitre un orage. Sauf si localement tu as un forçage localisé (zone locale plus humide ou zone locale plus chaude en surface ou bien forçage ascendant par convergence des vents etc...) capable de changer la configuration de ton radiosondage localement entre la zone 1 et 2, auquel cas tu auras un orage violent par effet couvercle, malgré le potentiel faible d'apparition d'orage.

Pour rester simple, j'aurais été toi, j'aurais montré un radiosondage montrant une simple instabilité absolue. Ton effort est louable mais j'ai peur que tu dépasses de loin le niveau d'un TPE et que tu te lances dans des explications que tu ne maitriseras pas comme ça en quelques jours.

Tes questions montrent par exemple que tu ne maitrises pas les notions d'adiabatique et c'est normal c'est assez compliqué à la fois à expliquer et à comprendre.

[benpotter]

La vérité est que j'ai fais des recheches sur les instabilités et les courbes adiabatiques (environ 2 pages dans le TPE) pour expliquer pourquoi yavait ascendance et j'ai trouvé en resumé que air+chaud =poussée darchimede=ascendance c pourquoi je comprends de la partie 3 a 5, mais c au début, tu pourrais m'expliquer simplement ce qui se passe de la 1 a la 3 , dans le cas ou on a admis que lorage s'était formé (je vais pas montrer un graphique faux non plus^^). Et si tu pouvais m'aider pr les autres question aussi stp

[benpotter]

ah oui, on compare la masse d'air chaude et humide a l'air environnant, mais de la partie 1 a 3 je vois pas très bien a qui on compare, a l'air environnant qui est chaud aussi? Pourquoi la courbe de 1a2 n'est elle pas la même alors? A cause de l'humidité qui les différencie?

[A voir en vidéo sur Futura]

[benpotter]

Bon je me lance pour une explication qui est peut être fausse. Du point 1 a 2 nous sommes dans des conditions de stabilité donc il n'y a pas d'ascendance mais de l'air chaud dans toute la zone inférieure, l'air chaud et humide, qui est situé au NCa va se condenser (début du nuage dorage) cela va produire de la chaleur latente qui va fortement réduire le refroidissement avec laltitude) et cet air chaud et humide va ensuite être propulsé (debut de lascendance alors?) a trvavers la zone dinversion localement érodée (Mais pourquoi propulsé, je veux dire est-ce quil y a un phenomene daspiration ...?)et si elle arrive au NCL le tout est joué. Si j'ai faux ou des approximations n'hésitez pasa me le faire voir

[invite5fc1946d]

Bon alors pareil rapidement je n'ai pas le temps non plus désolé.

Saches juste déjà que ton radiosondage est faux. La pente de ton point 1 à 2 est bonne, c'est la pente de l'adiabatique séche, et la pente de 2 à 5 est bonne aussi c'est la pente pseudoadiabatique. Par contre ton point 2 est mal situé car tu dois faire partir ta pente pseudoadiabatique du sol et non de l'endroit où la pente adiabatique séche croise la courbe du point de rosée. C'est le contraire, le point 2 est l'endroit où la courbe pseudoadiabatique partant du sol (à la température du point de rosée au sol) croise la pente de l'adiabatique séche. Ton point 2 est donc situé légerement plus bas et ton 3 également. Quant à ton 5 il est situé plus haut du coup.

Fait ainsi correctement cela grossit donc ta CAPE et également ton potentiel orageux...

[benpotter]

D'accord, mais ce n'est pas cela qui me pose problème, car même si on prend en compte ce que tu dis, de la position 1 à 3 la masse d'air "chaude et humide" est plus froide que la courbe jaune qui est l'air environnant, comment la masse d'air peut arriver d'une part au NCA, puis monter jusqu'au NCL si elle est plus froide que la courbe jaune.
Et deuxième problème :
courbe rouge = température en fonction de l'altitude d'une masse d'air chaude et humide
courbe jaune = température en fonction de l'altitude de l'air environnant. Mais qu'est-ce qui différencie l'air environnant de la masse d'air chaude et humide dans la 1ère partie rouge claire du graphique, pourquoi est-ce qu'elles adoptent des courbes différentes? A cause de l'humidité qui n'est pas présente chez l'air environnant?

[invite5fc1946d]

Voilà je reviens.

Donc c'est normal que tu ne comprennes pas puisque ton radiosondage est faux. La température du point de rosée matérialise simplement la température à laquelle il faut refroidir la masse d'air pour que le rapport de mélange atteigne le rapport de mélange à saturation. Bref si tu fais partir ta particule d'air humide non condensé (adiabatique séche) du sol, tu dois aussi faire partir ta particule humide saturé du sol (pseudo-adiabatique saturé), sinon ça marchera pas.

Bon on va reprendre depuis le début.

1) Concernant le cisaillement des vents qui est à l'origine du mésocyclone (lorsqu'il entre en interaction avec le courant ascendant), est-ce que c'est un cisaillement air chaud - air froid (ou bien un cisaillement d'autres vents, pas nécessairement air chaud-air froid) ? Ou la rencontre air chaud-air froid engendre -t-elle juste l'ascendance (donc formation du cumulonimbus)???

Le cisaillement des vents ce n'est rien d'autres que des changements de direction ou de vitesse du vent, vu verticalement. Pour qu'il y ait supercellule, il faut un cisaillement très particulier. Comme pour une image radar, mais sur un hodographe, il existe des signatures spécifiques de cisaillement susceptible d'engendrer une supercellule. En météorologie il faut oublier ces notions simplistes d'air chaud et d'air froid car comme tu le vois sur le radiosondage, ces notions sont potentielles. Il faut toujours se poser la question de cet air est chaud par rapport à quoi et froid par rapport à quoi. Maintenant pour simplifier, on peut dire qu'idéalement si tu as un point de conflit entre une descente d'air froid en altitude venant de l'Ouest ou du Nord-Ouest, avec un flux d'air chaud et sec arrivant par le Sud-Ouest dans les couches moyennes, et un flux d'air chaud et humide venant du Sud-Est près du sol, qui convergent en s'accélérant vers cette zone de conflit, tu as de grandes chances d'avoir des conditions idéales pour avoir des supercellules : (source : mon propre site )

2) Voilà, pourquoi une inversion de température ne s'élève-t-elle pas (avec la poussée d'archimède) ?

Car ton air situé au-dessus est plus léger (plus chaud) que l'air situé en dessous, plus lourd (plus froid). Y'a donc pas de raison que ça change...

3) Dans ce graphique, j'hésite un peu, au début, la masse d'air chaude s'élève jusqu'au Nca, mais pourquoi? En effet, on voit que l'air environnant refroidit moins vite! et donc normalement la masse d'air ne devrait pas s'élever!

Non ta "particule" d'air chaude ne s'élevera pas pour les raisons que tu as donné.

(d'ailleurs je ne vois pas très bien ce qui diffère de l'air environnant jaune et la masse d'air qui nous interesse rouge lorsqu'ils sont dans la couche d'air chaud).

Ta courbe jaune c'est la température relevé. La courbe bleue la même température qu'on aurait refroidi jusqu'à saturation. La différence entre les deux courbes te permet donc de connaitre l'humidité de l'air. Plus la courbe bleue est proche de la courbe jaune plus l'air est humide, lorsqu'elles se croisent, tu as 100% d'humidité et formation de brouillard - stratus. Maintenant ta courbe rouge, c'est quoi. C'est la courbe de température adiabatique d'une particule d'air hypothétique que tu ferais partir du sol à la température relevé, afin de savoir si il y a stabilité ou instabilité de cette particule d'air par rapport au profil ambiant de la masse d'air (courbe jaune et bleue).

Après la condensation (Nca), il y a diminution du refroidissement car chaleur latente libérée, mais c'est toujours plus froid que l'air environnant, alors qu'est-ce qui pousse l'air jusqu'au Ncl!!! Le trou dans l'inversion entraîne une aspiration ou quelque chose du genre?

En fait, vu le profil de ton radiosondage (même corrigé), au niveau NCA, si il n'y a pas un forçage (= un mouvement forcé) comme expliqué dans ma 1ere réponse, ta particule ne pourra jamais s'élever jusqu'au NCL, elle risque même de redescendre puisque sa flottabilité la rend plus lourde (plus froide que son environnement). Ce n'est seulement rendu au point NCL que là elle va s'élever spontanément.

Les forçages sont importants en météo, cela peut être la chaleur de fin de journée qui s'accumule en certains points, une zone plus chaude que l'environnement ambiant (champ de blé), une zone plus humide (forêt), un relief (ascendance orographique), une zone de convergence des vents régionaux etc...

Voilà voilà déjà. Est-ce plus clair ?

[invite5fc1946d]

D'accord, mais ce n'est pas cela qui me pose problème, car même si on prend en compte ce que tu dis, de la position 1 à 3 la masse d'air "chaude et humide" est plus froide que la courbe jaune qui est l'air environnant, comment la masse d'air peut arriver d'une part au NCA, puis monter jusqu'au NCL si elle est plus froide que la courbe jaune.

Justement c'est ce que je dis depuis le début, ton radiosondage est construit de telle façon que ça ne pourra jamais arriver de manière spontané. Pour qu'une particule d'air arrive jusqu'au point 3, il lui faudra un forçage qui n'a rien à voir avec le profil de ton radiosondage. Sur un tel radiosondage avec une couche stable (ou une couche en instabilité conditionnelle insuffisante) situé en-dessous de la CAPE, on dit qu'il y a une CIN, une inhibition convective qui empêche la convection de se former. En revanche un tel profil reste intéressant pour des orages, car si tu as un forçage quelconque capable de forcer la particule d'air jusqu'au niveau NCL, alors bingo tu auras un orage plus violent que si la couche avait été instable depuis le sol, on appelle cela "l'effet couvercle" ou "l'effet cocote minute" ^^. Bref en résumant tu as moins de risque de voir des orages, mais plus de risque si un orage se forme qu'il soit violent. Paradoxal je sais, mais c'est comme ça.

[benpotter]

oui, c'est plus claire.
Mais, d'après le graphique, l'air au dessus de l'inversion semble être plus froid????

Ensuite, pour qu'il y ait formation du cumulonimbus, ça veut dire que la courbe jaune doit être à gauche dès le départ!!!
Mais, en théorie, le NCL existe bien, ça veut bien dire que la masse d'air ascendante arrive au Ncl en ayant toutefois une température inférieure à l'air environnant!! Comment?

Et enfin, pourrais-tu me trouver un schéma simple de radiosondage montrant l'ascendance dans un cumulonimbus ???? Parce que là, je patoge... déjà que j'ai mis ce graphique dans le tpe (sans pour autant faire allusion à ce qui pose problème, donc pas de mauvaise analyse, ouf...) mais pour l'oral, vu qu'on va nous poser des questions, j'ai pas envie qu'on me trucide...


Attend, je viens de voir sur le graphique que la masse d'air en jeu peut quand même s'élever malgré qu'elle se refroidit plus vite que l'air environnant...enfin je sais ps trop, c'est titré instabilité latente?

[invite5fc1946d]

J'ai l'impression en te relisant que tu confonds masse d'air et particule. On en peux pas parler de masse d'air en regardant un radiosondage, cela ne te montre pas des conflits de masse d'air, pour ça il faudrait comparer 2 radiosondages distants. Un radiosondage te montre le comportement d'une particule d'air au sein de l'air ambiant.

oui, c'est plus claire.
Mais, d'après le graphique, l'air au dessus de l'inversion semble être plus froid????

Au-dessus du point 3, la température de ta particule d'air saturé est plus chaude que la température ambiante. Donc ta particule s'élève spontanément par instabilité conditionnelle (c'est à dire en suivant la courbe pseudo-adiabatique saturé).

Ensuite, pour qu'il y ait formation du cumulonimbus, ça veut dire que la courbe jaune doit être à gauche dès le départ!!!

J'imagine que tu veux dire "spontanément et sans forçage" alors oui, il faudrait que dès le départ la courbe jaune soit situé à gauche de la courbe rouge qui suit la pente de l'adiabatique séche : c'est l'instabilité absolue, la particule d'air s'éleve spontanément même sans être saturé d'humidité.

Mais, en théorie, le NCL existe bien, ça veut bien dire que la particule d'air ascendante arrive au Ncl en ayant toutefois une température inférieure à l'air environnant!! Comment?

Ce n'est pas parce que tu as construit sur ton radiosondage une NCL théorique que dans la réalité tu va avoir un orage, si tu as retenu ce que j'ai dis avant.

Et enfin, pourrais-tu me trouver un schéma simple de radiosondage montrant l'ascendance dans un cumulonimbus ???? Parce que là, je patoge... déjà que j'ai mis ce graphique dans le tpe (sans pour autant faire allusion à ce qui pose problème, donc pas de mauvaise analyse, ouf...) mais pour l'oral, vu qu'on va nous poser des questions, j'ai pas envie qu'on me trucide...

Tiens j'ai trouvé celui-là sur keraunos :

http://img117.imageshack.us/img117/6...rajetpaxx7.gif

Essaye de refaire le tiens en te servant de celui-là. Car il est bien, il a une instabilité absolue près du sol, puis une couche stable avec une CIN et enfin une instabilité potentielle, c'est un bon radiosondage type et avec beaucoup plus de probabilité de voir apparaitre de l'orage grâce à sa couche en instabilité absolue au sol que le tiens.

[invite5fc1946d]

En tout cas si tu as compris cette partie clef de lecture de l'instabilité sur un radiosondage, saches que ton niveau dépasse à mon avis de loin le niveau d'un TPE, j'espère que tu auras une bonne note.

[benpotter]

Merci Damin,
excuse-moi au niveau des confusions mais ça commence à être pointu!
Personnellement, ce que je recherche, c'est expliquer clairement pourquoi l'orage se forme (en se basant sur le graphique et en partant du fait qu'il soit totalement juste, et que l'orage se forme. Au fait, je viens de me rendre compte que je l'ai pris d'un dossier présent sur futura-sciences !!! http://www.futura-sciences.com/fr/do..._32/c3/221/p4/

peut-être faudra-t-il dire qu'il y a eu forçage (nuage orographique) mais il faut absolument que je m'adapte au graphique!!
peux-tu donc m'analyser simplement le graphique que j'ai donné du début jusqu'au point 3, car après j'ai tout compris, c'est déjà ça. Et aussi, est-ce que la couche d'inversion doit être érodée même si c'est un nuage orographique, et est-ce que après ça monte tout seul à travers la couche ??

Et, au fait, pour l'inversion, je voulais dire que toi tu avais dis que l'air au dessus était plus léger c'est pour ça que l'inversion ne montait pas mais moi je vois que l'air est plus lourd au-dessus parce qu'il ne dépasse pas la température de l'inversion (courbe jaune)??.

[invite5fc1946d]

Et bien si le texte du dossier revient un peu à ce que j'ai dis sur les notions de forçages, y'a visiblement un problème sur le schéma de ce dossier. Je ne peux commenter ça désolé.

[invite5fc1946d]

Normalement le point NCA devrait être situé au croisement de la courbe adiabatique sèche (là ok), et de la courbe pseudo-adiabatique partant du sol. Et encore je simplifie car cela devrait même être en suivant du sol la courbe des rapports de mélange (mais bon je vais pas compliqué non plus)

Bref là si je suis ce schéma pour que le point NCA soit situé ici, cela donnerait une température de point de rosée au sol d'environ 6-7°C et non 12°C et si je suis le rapport de mélange d'environ 2°C. Bref pour moi ce schéma à un problème ou bien alors c'est moi qui est mal compris

[benpotter]

Je crois savoir ce que je vais faire, je vais présenter le schéma sans m'attarder sur la partie 1 à 3 (juste dire que l'air s'élève, atteint le Nca et si elle traverse l'inversion et qu'elle arrive au NCL, et ben y'aura convection libre, ce qui n'est pas du tout faux ^^) et là je m'attarde en expliquant archimède et tout... Et s'il est plus calé que moi, je lui dit que c'est un exemple précis où il y a instabilité latente, c'est à dire que de 1 à 3, ça semble stable (et ça l'est) mais il y a ascension forcée par la topographie du terrain (montagne, enfin bref) et pour plus de détail, je vais essayer de simplifier le radiosondage que tu m'as passé qui est dans les règles de l'art où il y a instabilité absolue, et lui montrer... Mais s'il faut, il ne va même pas s'en rendre compte, à moins qu'il a fait des recherches et tombe sur nos discussions

[invite92d3c4a7]

Je savais pas que Harry Potter avait un petit frère fan de tornades !
Bon, je me sens un peu indésirable, alors

[benpotter]

Ne faites pas attention, j'ai pris ce pseudo quand j'avais 10ans de moins , et avec les années, on s'y attache ^^, mais c vrai ke ça décrédibilise un peu ! Peut être ke je vais changer en fait

[benpotter]

Damien!!!!
J'ai par hasard retrouvé ta trace sur infoclimat ^^
Si c'est la façon dont le NCA a été déterminé qui est faux, ce n'est pas très important pour ma démonstration, vu que le NCA sera brièvement évoqué, par contre dans le graphique que tu as montré en gris sur l'autre forum, il y a marqué Negative area, c'est le CIN? Cela veut dire que lorsqu'il y a marqué negative area avant le NCL, il y a obligatoirement forçage externe (autre que T°)? Donc, par définition, une parcelle d'air qui atteint le NCL a subit un forçage vu qu'avant le NCL, elle était de température inférieure à l'air environnant?

[invite5fc1946d]

Pour illustrer ce que je disais, va ici : http://forums.infoclimat.fr/topic/67...2#entry1528522

[benpotter]

Oui, mais ça ne répond pas à mes questions...^^

[invite5fc1946d]

En fait on a posté en même temps, mais de toute façon tes questions j'y ai déjà indirectement ou directement répondu. Je te laisse chercher un peu quand même car je ne ferais que me répéter...

Sinon, si le fait de te servir d'un schéma faux pour faire ta démonstration ne te gène pas, moi ça me gêne de t'aider si tu te sers d'un schéma faux, même si tu n'en ai pas responsable. J'ai contacté le staff de FS pour en avoir le cœur net, mais plus ça va, plus je pense que j'ai raison.

[benpotter]

Merci Damien pour toute l'aide que tu m'a fournie ^^
Je croise les doigts, je passe l'oral lundi!
Concernant le schéma, je vais revoir ce que tu m'as dit et je vais le présenter tout en indiquant l'erreur concernant le Nca, ils ne vont pas me sanctionner, d'autant moins si je leur mentionne l'erreur détectée (par ton aide).
Encore merci et à +