 développement convectif |
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C'est généralement à l'
échelle aérologique
que la
convection
apparaît dans une
couche atmosphérique
, lorsque le
profil vertical de température
, plus tendu que celui d'une
atmosphère
adiabatique
, pourvoit d'une forte
flottabilité
les
parcelles
d'
air
constituant une région incluse dans cette couche : il se crée alors une forme d'
instabilité
verticale, dite
instabilité convective
, qui s'étend à cette région et y favorise une cohérence particulière de son comportement physique, ce qui lui confère la qualité de
masse d'air
(encore faut-il souligner que ce genre de masse d'air se rencontre à des
échelles spatio-temporelles
inférieures à l'
échelle synoptique
, à laquelle se rattachent communément les
masses d'air
examinées dans l'
analyse objective
et la
prévision
météorologiques). Le développement convectif de la masse d'air ainsi formée se traduit alors par trois phénomènes usuels, dont seul le premier, toutefois, est systématique ; ce sont :
L'
ascendance
de la masse d'air, qui se poursuit tant que la décroissance verticale de la
température
reste plus rapide que la décroissance adiabatique (ou
pseudoadiabatique
, après
condensation
) pour une même décroissance verticale de la
pression atmosphérique
. Au cours de cette ascendance, l'air contenu dans les parcelles subit simultanément une
détente
et un refroidissement ;
La structuration de cette masse d'air à travers la particularisation de certains
courants ascendants
(les
trombes
et
tornades
en sont un exemple extrême) et la genèse de
courants descendants
. Ce processus peut aboutir à la mise en place de
cellules convectives
plus ou moins durables (celles associées aux
brises
, par exemple, se maintiennent une demi-journée ou davantage) et plus ou moins étendues (celles associées à certains phénomènes tropicaux, par exemple, dépassent déjà les dimensions des
échelles moyennes
) ;
La condensation de la
vapeur d'eau
transportée vers le haut, après qu'une altitude a été atteinte, où l'air s'est suffisamment refroidi pour atteindre le
point de condensation
. Naissent alors des
nuages convectifs
porteurs de gouttelettes d'eau et, vers leurs sommets, de cristaux de
glace
: ces
nuages
à extension verticale sont les
cumulus
et
—
sous certaines conditions nécessaires au maintien d'un développement convectif puissant jusqu'à la
tropopause
—
les
cumulonimbus
, très fréquemment associés aux
orages
.
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Un développement convectif peut être modeste par ses dimensions et sa durée (mais pas forcément, alors, par ses caractéristiques physiques) : c'est le cas des
thermiques
, souvent couronnés par des cumulus. Il peut aussi durer plusieurs heures, comme dans certains systèmes orageux, et se déployer sur plusieurs centaines de km, comme dans les
cyclones
et
tempêtes
tropicaux. Un point important par ses conséquences est que suivant les phénomènes considérés, la masse d'air affectée par un tel développement peut aussi bien se stabiliser au-dessus d'un site géographique que se déplacer au-dessus de sites successifs. Dans tous les cas, la cessation du développement convectif, qu'il soit minime ou dévastateur, est conditionnée par un retour à la
stabilité
verticale, et donc par une atténuation de la vitesse (spatiale) de variation verticale de la température, au sein de la région atmosphérique touchée par le phénomène
convectif
; cette question, d'apparence simple, peut en fait être rendue très complexe par les actions en retour entre déplacements d'air et transports de
chaleur
et d'
humidité
d'une part, entre les situations météorologiques à des
échelles
différentes d'autre part. |
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