fawbush et miller

[lefevre.65]

FAWBUSH et MILLER ( Indice d’instabilité )

 

 

Je suis très impressionné par vos connaissances des indices d’instabilité ; je vais tout de même essayer de vous aider à travers la philosophie de Fawbush et Miller à vous faire « votre » indice : ce sera le meilleur, mais vous ne pourrez pas faire l’économie de l’expérience .

Je vais démarrer comme Jean Louis dont j’ai beaucoup apprécié l’exposé du CAPE . On entre avec : Rm, rapport de mélange moyen de la couche humide ( artificiellement les 1000 premiers mètres ) qui recoupe le sondage au point dit de convection libre K . On suppose alors cette particule saturée pour la faire monter sur une pseudo adiabatique à droite du RS puisque la masse d’air est instable . Elle subit donc une poussée d’Archimède positive dirigée vers le haut proportionnelle à la différence de tempé qui la sépare de la courbe d’état . Au niveau de l’isotherme -5° du sondage, l’isobare P-5 représente la base d’un triangle , la pointe en bas , dont le sommet est le point K . L’ aire qui sépare cette pseudo du sondage réel représente l’intégration des poussées d’Archimède élémentaires de chaque niveau . Elle peut s’exprimer en vitesse verticale acquise par la particule au niveau final, d’autant plus importante que cette aire est plus grande . Elle peut être cotée en m/s ou en joules ( la correspondance en cm2 est indiquée en haut à gauche du 761) dans un abaque où l’on entre avec :

 

http://cumulus65.free.fr/ImageMTO/fawbush1.jpg

 

X = la base du triangle : delta T entre la tempé lue sur la pseudo à P-5 et sur la courbe d’état (-5°),

Y = sa hauteur en hectomètres lue, entre Pc et P-5, sur la courbe altimétrique ou l’échelle standard à droite du 761 .

Cette hauteur correspond à la différence des températures adiabatiques qu’on lirait aux extrémités de l’adiabatique passant par le sondage à -5° aux niveaux Pc et P-5 ( -1° par 100m ) comme vous le montre le topo trouvé sur Internet que Laurent m’a aimablement indiqué) . Mais il est plus facile de lire directement un delta Z en hectomètres, quand on l’a, car dans les téphigrammes on ne l’a pas, à moins de prendre les correspondances P/Z dans l’atmosphère standard .

D’où une famille d’hyperboles : XY/2 = S1 , XY/2 = S2 , XY/2= S3 …etc…cotables en m/s (vitesses verticales) .

Par ailleurs les grêlons atteignent une vitesse limite de chute fonction de leur diamètre ( les physiciens peuvent la calculer en fonction du Cx d’une sphère, de la densité de la grêle et de la résistance de l’air ) . C’est pourquoi on cote alors nos hyperboles en diamètres de grêlons . L’intensité des ascendances lue sur notre abaque agit comme un filtre qui laisserait passer les grêlons à vitesse de chute supérieure et maintiendrait en suspension les plus lents, leur permettant de barboter encore dans les zones d’accumulation d’eau surfondue pour continuer à grossir . Au début du processus, il n’y a que de petits grêlons retenus par les fortes ascendances du Cb jusqu’à atteindre le diamètre et la vitesse de chute qui leur permettra de traverser le filtre des ascendances.

 

Critique et affinement : La couche représentative n’est pas toujours les 1000 premiers mètres, surtout l’été où les plus fortes pseudos sont entre 850 et 700 hpa chez nous, ou parfois même au sol . Il faudra donc les chercher où elles se trouvent : 820 ou 720 hpa, peu importe, quand on tient un R.S. représentatif il faut l’utiliser à fond, sinon passer à l’ emporte-pièces par les champs calculés . Si l’on part d’une inversion nocturne à la base on pourra entrer comme dans la dissipation des brouillards en faisant la différence sol sec/sol humide ( Rm de l’inversion ou Rm max ) .

La thêta max au sol ne permet pas toujours d’atteindre le point K . S’il est enfermé dans le sondage il faudra supputer de ses possibilités de sortie en fonction de la turbulence, du cisaillement de vent, de la montée des tempés au sol, de l’aire résistante à franchir, de la présence d’ Ac très instables qui peuvent contribuer à effacer la courbe d’état, de soulèvements orographiques .

S’il est déjà sorti, la surface sera représentée par un quadrilatère facile à mesurer ..

Comme vous le laissait entendre Laurent Violet , l’autre jour, les comparaisons aveugles basses couches / 500 hpa peuvent être complètement fausses si une couche très subsidente s’intercale pour tout bloquer. De même, nos beaux raisonnements vont tomber à l’eau si juste au-dessus de la 500 hpa une forte advection chaude ou un affaissement et réchauffement adiabatiques viennent bloquer la convection avant le stade Cb mais seulement au niveau de gros cumulus .

Le choix arbitraire du niveau de tempé -5° ne me semble pas être le meilleur, j’aurais préféré -7°, zone reconnue autrefois comme la plus favorable au givrage des avions. Est-ce toujours pareil ?

Globalement en champs prévus le CAPE, analogue à Fawbush me semble pas mal.

Mais l’examen détaillé du R.S. que vous avez sous les yeux sera toujours meilleur pour une analyse immédiate.

Bonne chance à tous. C.L.

 

Version Word ici =>fawbush.doc

[laurent violet]

Merci Christian pour ce cours, j'esaierai d'en fait=re bon usage. De toute manière , on se verra à toulouse.

Cordialement

Laurent violet

[Jean-Louis]

Bonjour Christian et un gros merci pour ce véritable cours.

Merci aussi à Laurent. Je connaissais l'existence du Fawbush Miller mais je n'avais jamais vu d'abaque de dimensionnement de "hailstone ".

Grace à vous deux, on sait "comment ça marche" comme disait un certain chroniquer TV. A mettre en pratique sans modération.

Des questions risquent de suivre...

 

JL