Fronts: formation, caractéristiques et classification des fronts

Lorsque deux masses d'air ayant des propriétés physiques différentes (température, humidité, densité, etc.) se rencontrent, en raison de l'effet de la circulation atmosphérique convergente, elles ne se confondent pas facilement.

La zone de transition ou la couche de discontinuité ainsi formée entre deux masses d'air est une surface tridimensionnelle et est appelée front.

Formation du front:

Les conditions idéales pour qu’un front se produise sont le contraste de température et l’air convergent qui doivent être suffisamment puissants pour déplacer une masse d’air vers une autre avec la force de Coriolis. Tout comme la frontogenèse ou la formation du front est provoquée par la convergence de l'air (par exemple, le long d'une ceinture basse pression sub-polaire), la frontolyse ou la dissipation du front est causée par un air divergent (par exemple, les fronts passant par la ceinture sous-tropicale à haute pression ont tendance à se dissiper).

Caractéristiques générales:

Le contraste de température influence l'épaisseur de la zone frontale de manière inversement proportionnelle. Avec un changement soudain de température à travers un front, il se produit également un changement de pression, qui se traduit par une flexion des isobares vers la basse pression. Ces isobares sont par ailleurs des courbes lisses. Les fronts se situent principalement dans des auges basse pression. En outre, un front subit un changement de vent, car le mouvement du vent est fonction du gradient de pression et de la force de Coriolis.

Par exemple, le vent du sud-ouest des masses d'air des zones tropicales maritimes peut céder le pas au vent de nord-ouest des masses d'air polaire traversant le front. L'activité frontale est invariablement associée à la nébulosité et aux précipitations en raison de l'ascension de l'air chaud qui se refroidit de manière adiabétique, se condense et provoque des précipitations. L'intensité des précipitations dépend de la pente de l'ascension et de la quantité de vapeur d'eau présente dans l'air ascendant.

Classification des fronts:

Sur la base du mécanisme de frontogenèse et des conditions météorologiques associées, les fronts peuvent être étudiés sous les types suivants:

1. Front froid:

Un tel front se forme lorsqu'une masse d'air froid remplace une masse d'air chaud en y pénétrant et en la soulevant, ou lorsque le gradient de pression est tel que la masse d'air chaud recule et que la masse d'air froid avance. Dans une telle situation, la zone de transition entre les deux est un front froid.

Le temps sur un tel front dépend de la structure verticale de la masse d’air soulevée, mais est généralement associé à une bande étroite de nuages ​​et de précipitations. L’approche d’un front froid est marquée par une activité éolienne accrue dans le secteur chaud et l’apparition de cirrus, suivis par des alto-cumulus et des altostratus plus denses et plus denses. À l’avant, les nimbes sombres provoquent de fortes averses. Un front froid passe rapidement, mais le temps qu'il fait est violent. (Fig. 2.20)

2. front chaud:

Il s'agit en réalité d'une surface frontale en pente, avec une pente comprise entre 1: 100 et 1: 200, le long de laquelle se produit le mouvement actif de l'air chaud au dessus de l'air froid. Lorsque l'air chaud remonte la pente, il se condense et provoque des précipitations, mais contrairement à un front froid, les changements de température et de direction du vent sont progressifs. À l'approche, la hiérarchie des nuages ​​est la suivante: cirrus, stratus et nimbus.

Les nuages ​​de Cirrostratus devant le front chaud créent un halo autour du soleil et de la lune. De tels fronts provoquent des précipitations modérées à faibles sur une grande surface, sur plusieurs heures. Le passage du front chaud est marqué par l’élévation de la température, la pression et les changements de temps. (Fig. 2.20)

3. Front occlus:

Un tel front se forme lorsqu'une masse d'air froid dépasse une masse d'air chaud et passe sous celle-ci. Le secteur chaud diminue et la masse d'air froid prend complètement le secteur chaud au sol.

Ainsi, il se forme un front occlus long et basculant vers l’arrière qui pourrait être un occlusion de type front chaud ou de type front froid. (Fig. 2.20) Les conditions météorologiques le long d'un front occlus sont complexes, c'est-à-dire un mélange de conditions climatiques froides et chaudes. Ces fronts sont courants en Europe occidentale.

4. Front stationnaire:

Lorsque la position de la surface d'un front ne change pas, un front stationnaire est formé. Dans ce cas, le mouvement du vent des deux côtés de l'avant est parallèle à l'avant. Le débordement d'air chaud, le long d'un tel front, provoque des précipitations frontales.

Quelques fronts importants:

Certains des fronts importants formés en janvier et en juillet sont représentés aux figures 2.21 et 2.22 respectivement.

Certains d'entre eux sont discutés ci-dessous:

Le front polaire atlantique se forme lorsque des masses d’air tropicales maritimes rencontrent des masses d’air polaires continentales. Le développement complet de ce front a lieu en hiver.

Le front atlantique arctique se forme lorsque les masses d'air polaires maritimes rencontrent les masses d'air développées le long des limites de la région d'origine de l'Arctique.

Le front méditerranéen se forme lorsque les masses d'air polaires froides d'Europe rencontrent les masses d'air d'hiver d'Afrique.

Les fronts arctiques du Pacifique se forment le long de la région des Rocheuses et des Grands Lacs. Ces fronts changent avec les saisons (Fig. 2.21, 2.22).