Front de point de rosée

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Vue à partir d'un satellite météorologique des nuages convectifs près d'un front de point de rosée. La température, en Fahrenheit, est partout près de 85 °F dans le secteur dégagé mais atteint cependant près de 90 °F le long de la ligne sèche (ligne en tirets bruns). Les points de rosée sont autour de 63 °F à l'est de la ligne et de 50 °F à l'ouest de celle-ci.

Un front de point de rosée ou ligne sèche est une zone étroite de discontinuité dans les points de rosée de surface, la teneur en vapeur d'eau de l'air, d'une masse d'air ayant autrement des caractéristiques de température homogène[1],[2]. Elle est ainsi différente d'un front chaud, froid ou occlus qui séparent des masses d'air aux caractéristiques différentes.

On retrouve les fronts de point de rosée dans des régions d'une masse d'air à la limite entre une zone aride et une autre qui subit un apport maritime. De telles lignes sèches sont fréquentes au printemps dans les Grandes Plaines d'Amérique du Nord où la circulation d'ouest d'air tropical continental, venant des montagnes Rocheuses, rencontre de l'air tropical maritime venant du Golfe du Mexique[2]. Elles sont un des éléments déclencheurs d'orages. Certains seront particulièrement violents et producteurs de tornades à tel point que l'on nomme cette région la Tornado Alley. On retrouva également des fronts de point de rosée partout où une situation similaire peut se produire comme au Bangladesh et la région adjacente de l'Inde, ainsi qu'en certaines régions d'Amérique du Sud.

Structure verticale[modifier | modifier le code]

Près de la surface, l'air tiède et humide (subtropical maritime) à l'est est plus dense que l'air sec et plus chaud, parfois brûlant (subtropical continental), à l'ouest[3]. Il aura tendance à s'infiltrer sous ce dernier le long du front. En montant en altitude, la température chute plus vite dans l'air sec et c'est lui qui devient plus dense, inversant la pente du front[2],[4]. L'air humide est donc capturé en surface et il se forme un phénomène de bouchon avec une inversion temporaire de température qui inhibe la convection.

L'air sec d'altitude est potentiellement très instable car une parcelle d'air humide s'élevant du sol deviendra de plus en plus chaude par rapport à l'air ambiant dès qu'elle formera un nuage convectif; ceci engendrera des indices de soulèvement importants. Lorsque le réchauffement diurne brisera le bouchon par diffusion turbulente et par la convergence horizontale des vents le long du front; il y aura alors la formation d'un nuage convectif. Si les conditions sont favorables, le nuage engendrera un orage violent[2].

La longueur du front de point de rosée dépend de la topographie du terrain et des systèmes météorologiques de grande échelle, dite échelle synoptique, mais sa largeur dépend surtout d'effet locaux, dits de méso-échelle. En général, on la retrouve dans une région où il y a une pente du terrain aidant le réchauffement différentiel diurne[2].

Démonstration[modifier | modifier le code]

Comme l'air est plus sec à l'ouest, si formation de cumulus il y a, elle s'effectuera à une altitude élevée.

Soit :

  • hs l'épaisseur de de la couche de convection (jusqu'à la base des cumulus si existants) ;
  • Ts la température au sol dans la zone sèche ;
  • Th la température au sol dans la zone humide ;
  • \textstyle {d T_s \over d z} = \textstyle g /C_p = 9,75 K/km le gradient adiabatique sec ;
  • \textstyle {d T_h \over d z} \approx 6,5 K/km le gradient adiabtique humide ;
  • hb la hauteur de la base des cumulonimbus dans la zone humide.

Dans la zone sèche, la température Ts,hs à l'altitude hs sera :

T_{s,h_s} = T_s - {d T_s \over d z} h_s

Dans la zone humide, la température Th,hs à l'altitude hs sera en combinant les gradients secs et humides :

T_{h,h_s} = T_s - {d T_s \over d z} h_b - {d T_h \over d z} (h_s - h_b)

Lorsque T_s \approx T_h et h_b \ll h_s, alors la température à l'altitude hs sera plus basse dans l'air sec que dans l'air humide. Ce phénomène s'explique plus simplement en disant que la libération de chaleur latente dans les cumulonimbus fait que dans la zone humide, en altitude l'air est plus chaud que dans la zone sèche.

Progression[modifier | modifier le code]

Un front de point de rosée se déplace typiquement vers le bas de la pente durant l'après-midi et se retire durant la nuit. Ceci est produit par le mélange turbulent entre la surface et l'altitude qui homogénéise la masse d'air sec plutôt qu'un mouvement réel dans la masse humide. Cependant, une fois que des orages intenses se forment le long de la ligne, elle peut se déplacer très loin en aval[2]. Par exemple, une ligne sèche caractéristique de l'ouest du Texas pourra atteindre la vallée du Mississippi et la dépasser, lorsqu'un complexe orageux intense s'y développe et persiste même en pleine nuit.

Dans le secteur sec de la ligne sèche, le point de rosée est bas et le ciel est dégagé alors que de l'autre côté on observe des nuages convectifs et des points de rosée élevés. Les vents ont également une direction différente entre les deux secteurs, virant d'une manière similaire à ceux d'un creux barométrique, et des rafales peuvent soulever la poussière lors de son passage. Les températures sont en général assez similaires dans les deux secteurs mais légèrement plus élevées du côté sec près du front ce qui peut engendrer une poche torride si l'avancée est plus marquée en un endroit de la ligne de front.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (fr) « Glossaire météorologique », Eumetcal (consulté le 14 avril 2014)
  2. a, b, c, d, e et f (en) « Dryline », American Meteorological Society (consulté le 14 avril 2014)
  3. (en) « Dry Line » (consulté le 7 février 2015)
  4. (en) Huaqing Cai, « Dryline cross section », Université de Californie à Los Angeles (UCLA) (consulté le 5 décembre 2006)