Sur tous les fronts

Cet article fait suite à celui publié il y a quelques jours au sujet des anticyclones et des dépressions, puisqu’il s’agit de deux séries de phénomènes fortement liés. Il explique les différents mécanismes menant à la formation de ces fronts.
 
Par front, il faut entendre une limite, plus ou moins nette, entre deux masses d’air de températures différentes. La température utilisée pour distinguer ces masses n’est pas la température que mesure nos thermomètres, mais une température fictive que l’on appelle température potentielle équivalente. On l’obtient en imaginant une condensation totale de toute l’humidité de l’air, qui dégage de la chaleur. Cette température est donc très élevée (autour de 60°C), mais rappelons-le, elle n’est que théorique (heureusement, d’ailleurs).

Les fronts marquent des perturbations. L’image ci-dessous vous illustre la gamme d’éléments d’une perturbation complète pilotée par une dépression (cercle bleu avec un D) et à travers lesquels nous avons représenté des coupes (lignes noires). Les flèches représentent la direction du vent. Nous allons vous expliquer brièvement les différents termes.

 
Front chaud
 

Il désigne un front par lequel une masse d’air plus chaude bouscule une masse d’air plus froide située devant lui. Pour diverses raisons d’ordre dynamique que nous n’expliquerons pas ici, l’air chaud a tendance à passer par-dessus l’air froid, de telle sorte que la limite entre ces masses d’air est oblique, avec une altitude augmentant au fur et à mesure que l’on s’éloigne à l’avant du front. Ainsi, si nous réalisons une coupe horizontale à travers le front chaud en suivant la ligne A dans la première image, nous obtenons ceci:

Le front chaud s’accompagne de différents types de nuages. Un observateur sur la trajectoire du front verra progressivement le ciel se voiler de cirrus, puis de cirrostratus, puis d’altostratus et enfin, de stratus et nimbostratus porteurs de pluies longues mais régulières en hiver, passant souvent inaperçues en été. Le front chaud est souvent stable, d’où les nuages stratiformes venant d’être cités. Cependant, il existe des cas en été où le front chaud est instable: il peut ainsi donner naissance à des cumulonimbus, et donc à des orages.

 
Front froid
 

Le front froid est l’inverse du front chaud: il se forme à la limite entre une masse d’air froid déboulant derrière une masse d’air plus chaud. L’air froid, toujours pour des raisons dynamiques, a tendance à vouloir passer sous l’air chaud. La limite entre ces deux masses d’air et plus abrupte, plus verticale, expliquant pourquoi les précipitations sont moins longues mais plus intenses que dans le cas d’un front chaud. Si nous réalisons, selon B, une coupe à travers un front froid, nous obtenons ceci:

Un observateur placé sur la trajectoire d’un front froid verra ainsi arriver assez brutalement des masses nuageuses cumuliformes, parfois précédées de quelques altostratus. En été, le front froid peut-être le siège d’orages, mais ceux-ci tendent le plus souvent à se former à quelques centaines de kilomètres au devant du front (nous le verrons plus loin).
 
Front occlus
 

Suite à différentes propriétés dynamiques, l’air froid s’écoule plus vite dans l’air chaud que l’inverse. Il a plus de facilités à déloger de l’air plus chaud et à le forcer à s’élever. Dès lors, un front froid avance plus vite qu’un front chaud. Or, ces deux fronts font souvent partie de la même perturbation et sont liés à la même dépression née à leur jonction. Il vient un moment où le front froid finit par rejoindre le front chaud. Au sol, la transition se fait entre deux masses d’air froid, dominées en altitude par un coin d’air chaud qui se trouvait entre le front chaud et le front froid avant ce qu’on appelle l’occlusion, soit la fusion des deux fronts. Le front occlus ainsi formé est souvent accompagné de pluies continues et intenses en hiver, voir même de neige. En été, il peut se révéler être orageux. Si nous réalisons une coupe selon la ligne C, nous obtenons ceci:

Front de surface et front d’altitude
 

A l’instar des dépressions et des anticyclones, il existe des fronts qui ne se marquent pas sur toute la hauteur de la troposphère. Certains ne sont présents que dans les premières centaines de mètres, ou premiers kilomètres de l’atmosphère. D’autres ne touchent pas le sol: le changement de masses d’air se fait en altitude, bien que les effets (pluies, orages, neige) puissent se ressentir par tout un chacun sur le plancher des vaches. Au sol, le changement de température, et plus précisément de température potentielle équivalente, sera imperceptible dans le cas de ces fronts d’altitude. L’image ci-dessous représente une coupe, selon la ligne D, à travers un front froid d’altitude à droite, suivi par un front froid principal à gauche:

Front froid secondaire
 

Il sépare de l’air froid à l’avant d’un air encore plus froid à l’arrière. C’est pourquoi on ne le retrouve que dans la traîne, c’est-à-dire la zone froide d’averses et d’éclaircies s’étalant sur plusieurs centaines de kilomètres à l’arrière d’un front froid principal. Il est responsable d’averses parfois fortes mais plutôt brèves, pouvant être de neige en hiver, mais aussi d’orages locaux. La coupe selon la ligne E illustre un front froid secondaire:

Ligne de convergence
 
Ce n’est pas un front à proprement parler, mais les effets sont assez proches. Il s’agit d’un axe le long duquel les vents convergent avant de s’élever. En été, on en retrouve presque toujours une ou plusieurs à l’avant d’un front froid. C’est sur de telles lignes que prennent place une grande partie des orages que nous connaissons.
 
 
Sources: Connaissances personnelles.

Toutes les illustrations ont été réalisées par Info Météo.
 
 

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