Petit point sur les indices d'instabilité et de prévisibilit

[laurent violet]

Bonjour,

voici l'explication de quelques indices sur la prévisions des averses et des orages:

Il existe déja une méthode Empirique celle d'Espy:

H= 122*(T-Td)

T et Td sont les températures relevé au moment de l'apparition des cumulus, H la hauteur de la base des cumulus en métre. L'intensité des phénomênes météorologiques tels que averses orages liés classiquement aux nuages CUF dépend de l'importance des mouvement convectifs.

La probabilité des averses dépend de la nébulosité des nuages CUF, c'est à dire de leur importance dans le ciel. Celle ci étant liée à l'humidité de la masse d'air, on a pu établir les correspondances suivantes:

Hum relative moy entre la basse des CU et 500 >75 60-74 45-59 30-44 <29

pourcentage d'averses 94 63 35 6 3

Le risque d'averses dépend aussi de l'épaisseur des nuages et de la température au sommet de ces nuages . L'epaisseur des nuages montre l'épaisseur de l'instabilité de la masse d'air, tandis que la température du sommet des nuages intervient dans la richesse en cristaux de glace (effet bergeron)

Epaisseur des CUF en Hpa <50 50-100 100-150 150-200 200-300 300

Pourcentage d'averses 17 21 25 29 50 80

 

T°c au sommet 0/-2 -2/-5 -5/-8 <-8

% d'averse 13 27 48 63

 

Concernant la prévision des orages:

Indice de stabilité SHOWALTER

On concidère la particule d'air à 850 hpa que l'on élève jusqu'à 500hpa. Son point d'état suit l'adiabatique seche jusqu'au point de condensation puis la pseudo adiabatique saturée. soit la température T atteinte à 500 hpa par cette particule soulevée.

L'indice est = à la difference entre la température réelle relevée sur la courbe d'état et la température T ( a 500hpa)

Is> +3 ni averse ni orage

+1<Is<+3 risque d'averse ou d'orage

-3<Is<+1 Averse et orages possibles

-6<Is<-3 forte probabilité d'orages forts

Is <-6 Tornades

Cet indice n'est pas utilisable lorsqu'il y a une inversion frontale entre 850 et 500Hpa

Cet indice ne tien pas compte non plus de plusieurs facteurs popuvant entrer entre l'heure du résultat du radiosondange et le moment où se produit le maximum des développement convectifs

 

 

L'indice d'ascendance de galway ( lift index)

Cet indice remédie aux défauts du Showalter.

On determine le raport de mélange moyen r dans la couche sol-1000hpa, on obtient l'humidité moyenne en basse couche.

On détermine ensuite la température max prévue et le rapport de mélange r max prévu que l'on soulève jusqu'a 500Hpa.

La difference entre la température t , et celle de t atteinte par la particule soulevée constitue une deuxième methode de prévision qui semble donner des résultats un peu meilleurs que celle de Showalter.

M^me lecture ensuite que Showalter

 

Indice de telfer (mon préféré avec le FB)

Utilisé avec succes chez moi le sud-ouest, cet indice met en jeu l'humidité des couches moyennes et la stabilité de la couche 850-500.

L'humidité des couches moyennes est représenté par la somme de l'écart entre la température d'état et celle du point de rosé à 700 et à 600Hpa. la stabilité est représentée par la difference de température entre les niveaux 850 et 500hpa.

On utilise une abaque (que je peux vous fournir par fax si vous le souhaitez)

 

secteur A Quasi certitude d'orage, B Probabilité d'orage C absence probable d'orage

 

Enfin il existe l'indice de précvision de la grêle le Fawbuch miller qui met en évidence les mouvements verticaux, je laisse le soint a Christian Lefevre de vous expliquer cet indice

 

Bonne journée à tous

laurent Violet

[OBERON]

Bonjour, à tous.

 

Je vois que Laurent Violet a commencé à expliquer les indices d'instabilité.

Je me propose ici de vous expliquer la méthode de Fawbush-Miller : on trouve difficilement d'explications sur le web, c'est pour cela que je me dévoue en attendant que Christian Lefevre le face ( et corrige éventuellement mes erreurs : je ne suis pas un spécialiste!

 

Cette méthode de calcul de la taille des grêlons est basée sur l'estimation des vitesses des courants ascendant et descendants au sein de l'orage, ainsi que que de la probabilité pour que la grêle produite au cours de l'orage, atteigne le sol. Cette technique est appelée "méthode de Fawbush-Miller".

 

*********************************************************

Notez bien :

 

Pour cette explication, je me baserai sur la Figure 6-2-19 :

http://www.tpub.com/weather3/6a.htm62.gif,

 

ainsi que la figure "Corrected Hail Size" :

 

http://www.ccrc.sr.unh.edu/~stm/AS/Weather_Toolbox/TR200_9_4.jpg ;

 

ainsi encore que de la figure 6-2-8 :

 

http://www.tpub.com/weather3/6a.htm37.gif

**********************************************************

 

Maintenant que vous avez ces figures sous les yeux, je peux commencer l'explication.

 

La procédure pour calculer la taille des grêlons est la suivante :

 

1°) Sur la fig. 6-2-19 de l'émagramme, on trace tout d'abord l'isobare passant par le point d'intersection de l'isotherme -5°C avec la courbe d'état.

 

2°) A partir du point d'intersection entre l'isotherme -5°C et la courbe d'état, suivez l'adiabatique sèche qui passe par ce point jusqu'au niveau du CCL(indice ML) que vous aurez au préalable tracé et lisez la température à cette intersection : on la notera T2 (fig. 6-2-19 A)

 

C'est là le point le plus complexe à expliquer, à savoir ce qu'est le CCL(ML).

CCL(ML) = "Convective Condensation Level (Moist Layer method)".

On l'obtient là encore par méthode graphique (fig. 6-2-8) :

 

a) Tracez une ligne parallèle aux isothermes, 6°C plus froide que les températures de la couche s'étendant du sol jusqu'au niveau de pression inférieur de 150 mb au précédent (en général le niveau 850 hPa si le sol est à 1000 hPa).

L'aire où la courbe de rosée est inclinée à droite de cette ligne est considérée comme la couche humide (voir fig. 6-2-8).

 

A présent, tracez une droite passant par le rapport de mélange moyen de la couche humide, parallèlement aux iso-rw (rapport de mélange saturant).

Le niveau où l'iso-rw moyen précedant intercepte la courbe d'état est le CCL(ML) recherché (voir fig. 6-2-8).

 

3°) Calculez ensuite la différence de température A = T2 - (-5°C).

 

4°) A partir de l'intersection entre le CCL(ML) et la courbe d'état, tracez une courbe vers le haut en suivant la pseudo-adiabatique saturée afin d'intercepter le niveau de pression où la température de l'air est -5°C, et lisez la température à cette intersection : on la notera T3.

 

5°) Calculez la différence de température B = T3 - (-5°C).

 

6°) Reportez sur le graphe (fig. 6-2-9 B ), les valeurs A et B calculées précédemment pour trouver la taille correspondante des grêlons.

N.B. : La taille est exprimée en inches (pouces), 1 inche=2,54 cm.

 

**********

Attention !!!:

 

Si le WBZ > 3150 m (soit env. 688 hPa), une correction s'impose quant à la taille des grêlons calculée précédemment.

 

a) Si vous ne savez pas comment calculer le WBZ ("Wet Bulb Zero"), voilà comment procéder, sinon allez directement au :

en fait le Wet Bulb Zero correspond au niveau auquel la courbe du thermomètre mouillé intercepte l'isotherme 0°C : attention, la courbe du thermomètre mouillé n'est pas identique à la courbe de rosée qui figure habituellement sur les RS.

Vous devrez sûrement là encore la tracer manuellement (du moins pour les premiers niveaux pour ce qui nous intéresse ici).

Le refroidissement par évaporation peut créer des valeurs de Tw (thermomètre mouillé) bien en-dessous de 0°C, ce qui aide le développement des grêlons au sein des cellules convectives. L' altitude du WBZ détermine si la grêle peut se former et atteindre le sol, et affecte comme vous aller le voir la taille des grêlons.

 

Utilisez le graphe intitulé "Corrected Hail Size" et entrez alors la taille des grêlons en abscisse et la valeur de WBZ en ordonnée : lisez alors à l'intersection de ces deux valeurs la taille des grêlons ainsi corrigée.

N.B. : La taille est exprimée en inches (pouces), 1 inche=2,54 cm.

 

**********************************************************

 

Voilà!!!

J'espère que j'ai été assez clair et que vous aurez tout compris. Sinon, je pense que Christian ou Laurent pourrons vous aider.

A ce propos, Laurent a parlé des indices de Galway, Showalter et de Telfer.

Signalons quand même qu'il existe également d'autres indices plus pointus mis au point aux Etats-Unis présentant une utilité non négligeable mais dont l'emploi reste assez délicat : en effet ses indices ont été élaborés aux USA pour prévoir les orages et même la violence de certains orages, pour des zones géographiques particulières et des conditions synoptiques particulières.

De ce fait, ces indices nécessitent souvent des ajustements de leur seuil quand on veut les utiliser en Europe, voire en France et leur pertinence varie selon la situation étudiée.

 

Pour infos ces indices sont le Lift Index (LI), le K Index, (KI), le TT Index (ces indices étant souvent utilisés en France), le Severe Weather Threat Index (SWEAT), le BRN (Bulk Richardson Number), la SRH (Storm Relative Helicity) et l'EHI (Energy Helicity Index), le SCP (Supercell Composite Parameter), le STP (Significant Tornado Parameter), etc...

 

Vous l'aurez compris tous ces paramètres ne peuvent pas toujours être utilisés et lorsqu'ils le peuvent, on doit le faire avec précaution. D'autre part ces indices sont difficilement calculables manuellement : donc plutôt réservés aux professionnels. Néanmoins, vous pouvez avoir accès à ces valeurs une fois calculées ; jetez donc un coups d'oeil à droite des RS et vous en retrouverez la plupart.

 

Voilà, j'espère ne pas avoir été trop barbant et j'espère avoir aidé aussi nos amis les prévisionnistes en les déchargeant d'un peu de boulot (Et du boulot, ils en ont!).

Votre dévoué serviteur, Obéron.

Modifié le 23 août 2004 par OBERON

[Jean-Louis]

Bonsoir et merci messieurs pour ces rappels de critères de prévisions d'averses et d'orages qui s'éloignent facilement de la mémoire et qu'il est toujours bon de réviser d'autant plus que le web nous permet maintenant de pratiquer.

 

Peut- être n'avez vous pas nommé la CAPE ( Convective Avalaible Potential Energie) qui reste aussi un paramètre quantitatif trés important.

Il s'agit de l'énergie convective potentielle disponible.

 

Ce paramètre prend une importance particulière en instabilité conditionnelle c'est à dire entre la stabilité et l'instabilité absolue.

Les points d'état de l'atmosphère se trouvent alors entre l'adiabatique sèche et l'adiabatique humide que suivront les particules.

 

Le processus est classique. Il faut que les particules d'air soient soulevées jusqu'au niveau de condensation sur l'adiabatique sèche.

Ce sera la base du ou des nuages. Dès lors, les particules suivront l'adiabatique saturée dans leur ascension.

 

Si je ne me trompe pas, cette ascension ayant comme origine un "pur soulèvement" doit arriver au niveau de convection libre pour "voler de ses propres aîles". Ce niveau est atteint à l'intersection ou au croisement entre l'adiabatique saturée correspondante et la courbe d'état.

 

Dès lors et encore la particule va continuer son ascension sur l'adiabatique humide à doite de la courbe d'état.

 

Elle sera ainsi plus chaude et par conséquent plus légère, dans cette ascension que l'air ambiant. La convection libre est en route !

 

La CAPE correspond à cette surface sur un radiosondage entre l'adiabatique humide empruntée par la particule lors de l'ascension et la courbe d'état.

Bien évidemment plus cette surface sera étendue et haute plus l'instabilité s'accentuera.

Ce processus s'arrêtera en altitude au niveau de l'équilibre thermique retrouvé matérialisant le sommet probale des nuages.

 

Cette différence entre l'adiabatique humide et la courbe d'état représente l'énergie de la chaleur latente suceptible d'être libérée lors de l'ascension et surtout lors de la condensation. Elle est exprimée en joules par kilo d'air.

 

Sur les documents qui situent la CAPE on détermine aussi l'hinibition convective repérée par CIN en "English"

Elle détermine de la même façon l'énergie necessaire à "soulever" les particules jusqu'au niveau de convection libre au seuil même de la fameuse CAPE.

Il me faudrait faire un schéma pou être plus clair...

 

Demain vendredi les valeurs de CAPE seront encore assez importantes sur le grand sud ouest...

[Ludo]

Bonjour Jean-Louis,

 

Tu as tout à fait raison d'évoquer la cape comme un facteur important de la mesure de l'instabilité....mais on ne peut en aucun cas s'en tenir là....

Je me permets donc d'ajouter à ton explication (très claire!) les indices à observer:

 

- LE + important me semble de vérifier sur le radiosondage, si de l'air sec est présent à 500 hpa (si tel est le cas cet air va alimenter les monvements subsidents au sein du nuage....)

 

- Vérifier (tjrs sur le RS) si on est en présence de cisaillement vertical du vent (qu'il soit tournant ou pas); ce qui va permettre de différencier les cellules multicellulaire ou supercellulaire.

 

- La mesure de la CIN qui correspond à l'energie que doit fournir la particule pour atteindre son niveau de convection libre (on peut ensuite mesurer la CAPE).

 

 

Je laisse le soin à Jean-Louis de détailler ces différent points....il le fera sans doute mieux que moi!

 

Amicalement

[laurent violet]

Bonjourà tous,

je n'ai pas eu le temps de vous donner les résultats de l'analyse du radio-sondage d'hier et d'aujourd'hui, mais sachez, qu'hier, il y avait une cape et une cin positive, le telfer en A le galway à -5, et tout ce qui va surtout une humidification à 750 hpa au sommét d'une manifique icl limite ics qui donna lieu à des orages sur la région bordelaise. Orage de l'étage moyen typique d'un front chaud en air instable, je vous en avais parlé il y a quelque temps déja, du coup, pas mal de phénomêne électrique et peu de pluie 1 à 3mm en général.

Ces orages se sont formé quand le front de brise marine s'est installé avce le renversement de marée, j'ai pu les voir au bassin d'arcachon exactement Ares sous un soleil magnifique dans une eau à 23°c;et je ne blague pas!!

Aujourd'hui, galway légèrement positif, belle ics avec une humidification à 850 hpa, les orages devraient de ce fait être plus nombreux mais sur bordeaux moins forts. Sur la dernière visualisation du melody 400, des echo orageux sont détectés sur la dordogne, et la côte landaise. Ces orages seront typique d'un front chaud transformé en front froid avec l'accentuation de la pente frontale et l'advection en basse couche d'air + froid et des points de rosés nettement plus bas.

 

Pour répondre à mr Ludo, scisaillement sur les rs de lfbd d'hier et d'aujourd'hui, et subsidence à 500 hpa .

 

Heureusement que vous êtes tous là car on ne pense pas toujours à tout!!

 

Pour le FB merci à "Mr Obéron", il est calculé sur le site westwind.ch à radio-sondage à "SW" (several weather).

Je vais m'amuser à le calculer, cela me rappellera mes cours, c'est bon les révisions de temps en temps!!!

 

bonne journée à tous et bon week-end et à lundi.

[OBERON]

Bonjour à tous!

 

Effectivement, il n'a pas échapé à Laurent Violet que la taille des grêlons calculée par la méthode de "Fawbush-Miller" est accessible via les RS du site westwind.ch.

D'ailleurs la page web dont le site tire ses infos (http://62.202.7.134/hpbo/sounding_europe.aspx) propose une autre méthode pour calculer la taille des grêlons, une méthode expérimentale.

Pour ma part, je ne l'ai pas encore testée (il faut que je me remette à l'allemand ), mais les valeurs correspondantes sont également disponibles sur le RS proposés : il n' y a qu'à comparer.

 

Note pour Laurent Violet :

 

Vous pouvez m'appeler "Obéron" tout court (et non "Mr" Obéron ), il s'agit juste de mon pseudo sur les forum météo.

Sinon, pour ceux qui détestent les pseudo, c'est Sébastien.

 

Voilà @ + et bon week-end à tous.

[JAKOTE34]

http://metamiga.free.fr/radiosondage/sonda...e_dangereux.htm Bonjour a tous .Je me permets de vous mettre cette adresse ou vous allez trouver sur croquis l'explication des indices d'instabilitè et surtout de la cape ( cas extrémement dangeureux).Je vois que laurent n'a pas oublié de noter et d'observer le front de marée dont on oublie la présence et surtout l'influence dans les zones cotiéres soumises a des marées dont le marnage dépasse bien souvent les quatre a six métres.A+jakote34