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Les dépressions polaires Par Danahé Paquin-Ricard Image du satellite NOAA-9 d’une dépression polaire au-dessus de la mer de Barent le 27 février 1987. (S. Businger, Department of Meteorology, University of Hawaii)

Plan 1. Description 1. Caractéristiques 2. Structure 3 D 3. Dynamique 2. Physique /Exemple 1. 2. 3. 4. 5. Présentation du cas du 27 au 29 janvier 2004 Conditions favorables Formation Intensification Comblement 3. Conclusion

1. 1 Ø Ø Caractéristiques Définition: cyclone maritime petit (mésoéchelle) et intense qui se forme au nord (pour l’hémisphère nord) de la zone barocline (front polaire) Situation géographique: Ø Ø Ø Ø Naissance au-dessus des océans où de l’air froid est advecté audessus d’eaux plus chaudes (mers nordiques) Rapide diminution lorsque le cyclone se retrouve au-dessus des terres Situation temporelle: surtout l’hiver pour l’hémisphère nord (octobre à avril) Durée: de 3 à 36 heures Vents: 60 km/h minimum (vagues de 5 m) Nuages: spirale de nuages avec un œil central plus chaud (l’analogue d’un ouragan) Échelle horizontale: 200 à 1000 km de diamètre

1. 2 Ø Ø Structure 3 D Échelle horizontale : 200 à 1000 km Structure: Ø Spirale de nuage: Vents très forts autour du cœur Ø Mouvements ascendants très intenses Ø Nuages convectifs Ø Ø Cœur: Air chaud Ø Vents faibles Ø Subsidence (faible) Ø Absence de nuages (oeil) Ø

2. 1 La dépression polaire du 27 janvier 2004 ØFormation de deux dépressions polaires au nord de la Norvège, derrière le Front Arctique dans la nuit du 28 janvier entre 00 h 00 et 02 h 00. ØLe système se dirige vers le sud et la dépression la plus au sud termine sur l’Écosse vers 15 h 00 le 28 janvier. ØLa deuxième dépression continue sa course et bifurque vers la frontière de l’Allemagne et des Pays-Bas et meure vers 06 h 00 le 29 janvier. Cas tiré du site: http: //www. zamg. ac. at/docu/Manual/Sat. Manu/main. htm Les cartes météo proviennent du modèle Hirlam de l’Institut Royal de Météorologie Hollandais (KNMI).

28 janv. 12 h 00

2. 2 Ø Conditions favorables Zone barocline peu profonde Ø Ø Air froid advecté au-dessus de l’océan plus chaud Inversion de température Soulèvement d’air par convection Condensation et relâchement de chaleur latente

2. 2 Ø Conditions favorables du 27 janvier 2004 00 h 00: Ø Ø Ø Basse pression au nord de la Norvège Vents du N entre la Norvège et l’Islande Nuages convectifs apparaissent

2. 2 Ø Conditions favorables du 27 janvier 2004 06 h 00: Ø Ø Front Arctique entre la Norvège et l’Islande La température diminue avec le passage du front Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

2. 2 Conditions favorables du 27 janvier 2004 Ø 18 h 00: ØFront Arctique descend vers le sud Violet: w à 850 h. Pa

2. 2 Conditions favorables du 27 janvier 2004 Ø 18 h 00: Ø 3 basses pressions à la surface (987 h. Pa), 2 à 500 h. Pa Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

2. 2 Conditions favorables du 27 janvier 2004 Ø 18 h 00: ØAdvection de tourbillon positive à 500 h. Pa Vert: Advection de tourbillon positive à 500 h. Pa

2. 3 1. Formation Hypothèse CISK (conditional instability of the second kind) pour une atmosphère initialement instable : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Turbulence initiale Convergence et ascendance Condensation et relâchement de chaleur latente Réchauffement et expansion Pression de surface diminue Augmentation du gradient de surface à l’horizontale Augmente convergence. . .

2. 3 Ø Formation le 28 janvier 2004 00 h 00: Ø 3 centres de basses pression en surface (min: 987 h. Pa) Creux en surface et à 500 h. Pa au-dessus de la mer du Nord Ø Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

2. 4 Ø Intensification le 28 janvier 2004 06 h 00: Ø Ø Front Arctique descend vers le sud Gradient de température diminue au-dessus de la mer du Nord Violet: w à 850 h. Pa

2. 4 Intensification le 28 janvier 2004 2 1 Ø 06 h 00: Ø Ø Ø Basses pressions de surface diminues faiblement en intensité et se dirige lentement vers le sud 2 dépressions polaires sont maintenant visibles: 62 N/02 W et 67 N/02 E Modèle surestime la pression de la DP 2 de 6 h. Pa Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

2. 4 Ø Intensification le 28 janvier 2004 12 h 00: Ø Ø Présence de nuages associés au Front Arctique s’étend jusqu’à 450 h. Pa en altitude Violet: w à 850 h. Pa

2. 4 Ø Intensification le 28 janvier 2004 12 h 00: Ø DP 1 approche de l’Écosse Ø Rafales de vents enregistrées à 60 nœuds (≈ 110 km/h) Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

2. 4 Ø Intensification le 28 janvier 2004 18 h 00: Ø Ø Ø DP 1 : meure en touchant l’Écosse, ses restes au-dessus de la mer du Nord DP 2 s’intensifie Front Arctique descend encore vers le sud Violet: w à 850 h. Pa

2. 4 Intensification le 28 janvier 2004 Rouge: Adv. de T + Bleu: Adv. de T Noir: w Gris: signal satellitaire Ø 18 h 00: Ø Ø Advection de T + jusqu’à 600 h. Pa Advection de T – au-dessus Instabilité → Intensification ?

2. 4 Intensification le 28 janvier 2004 Rouge: + Bleu: Noir: w Gris: signal satellitaire Ø 18 h 00: Ø Mvt ascendant au centre de la DP et maximum à 750 h. Pa

2. 4 Ø Intensification le 28 janvier 2004 18 h 00: Ø Advection de tourbillon + à l’arrière de la DP 2 et au-dessus des restes de la DP 1 Vert: Advection de tourbillon positive à 500 h. Pa

2. 4 Ø Intensification le 29 janvier 2004 00 h 00: Ø Ø Basses pressions vers le Danemark Vents du Nord-Ouest entraînent la DP vers la Baie d. Helgoland Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

2. 4 Intensification le 29 janvier 2004 Rouge: + Bleu: Noir: w Ø 00 h 00: Ø Ø Mvts ascendants au centre de la DP Mvt descendant faible à 700 h. Pa au centre: l’œil de la DP

2. 5 1. Comblement Lorsque la DP touche terre: 1. 2. 3. 4. Source de vapeur d’eau disparaît Source de chaleur sensible disparaît La friction à la surface augmente → augmente la convergence → augmente la pression de surface dans le centre de la DP (faible effet) La DP perd ses caractéristiques et s’affaiblie rapidement

2. 5 Ø Comblement le 29 janvier 2004 06 h 00: Ø Ø Basses pressions au-dessus du Danemark La DP touche terre: Allemagne et Pays-Bas Ø Rafales de vents et de neiges (max de 128 km/h enregistré aux Pays-bas) qui diminuent rapidement par la suite Magenta: hauteur du niveau 1000 h. Pa Cyan: hauteur du niveau 500 h. Pa

3. Conclusion Ø Conditions favorables: Ø Ø Ø Intensification / Déplacement: Ø Ø Advection d’air froid sur eau chaude Basse pression en surface Hypothèse CISK Advection de tourbillon ? Vent Comblement: Ø En touchant terre, ces sources sont coupées

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