support de cours r

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support de cours réalisé en 2005 parFlorent
Beucher, ENM/EGMbureau C153 ?
05-61-07-94-30florent.beucher_at_meteo.fr
Météorologie Tropicale
Objectifs le but de ce cours est de donner une
connaissance essentiellement descriptive de
létat moyen et de la variabilité de latmosphère
tropicale pour un volume horaire de 15- 20 h.
Retrouvez lintégralité de ces cours en ligne
sur le site de ressources pédagogiques de
Météo-France (accessible en interne
seulement mais pas besoin de login ni de mot de
passe) http//webrp.enm.meteo.fr/cms/view/12/co
ntent et téléchargeable sur ftp//anonymous_at_ftp.en
m.meteo.fr/
sommaire général
2
Sommaire

• Introduction et définition de latmosphère
  tropicale
• 1. Les différentes échelles de latmosphère
• 2. Sources dénergie nécessaires à la formation
  des ondes équatoriales et des perturbations
  tropicales
• 3. Climats tropicaux déchelle régionale
• 3.1 Climatologie de latmosphère tropicale
• 3.2 Circulations océaniques
• 3.3 Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT)?
• 3.4 Circulations de mousson et jets associés
• 4. Ondes équatoriales piégées et oscillations
  déchelle planétaire
• 4.1 Ondes équatoriales piégées
• 4.2 Les oscillations déchelle planétaire
  (MJO, QBO)?
• 4.3 Pertinence des ondes tropicales déchelle
  synoptique à intrasaisonnière en prévision
• 5. Modèles conceptuels de perturbations
  tropicales déchelle synoptique de lhémisphère
  dété
• 5.1 Ondes dest (Caraïbes, Pacifique)?
• 5.2 Thalweg Tropicaux de Haute Troposphère
  (TUTT)?

3
Bibliographie du cours

• S.Hastenrath Climate and circulations of the
  tropics, 1985, Kluwer Academic Publishers, 455 p.
  
• G.C Asnani Tropical Meterology (Vol.1 et
  vol.2), 1982
• Adrian E. Gill Atmosphere-Ocean Dynamics
  (chap.11), 1982, Academic Press, Inc.
• Ding Yihui Monsoons over China, 1994, Kluwer
  Academic Publishers, 419 pp.
• Herbert Riehl Climate and Weather in the
  tropics, 1979, Academic Press, 611p.
• Robert A. Houze Clouds dynamics, 1993,
  Academic Press, 573 p.
• Malardel S. Fondamentaux de Météorologie à
  lécole du temps, Ed. Cepaduès, 2005
• En français OMM n 305 guide du systeme
  mondial du trait. des données,chap.5 , 1993
• Manuel de météo tropicale en ligne
  http//intra.cnrm.meteo.fr/moana/ dans la
  rubrique cours et manuel. Le manuel est imprimé
  au printemps 2010 (2 tomes)?
• De nombreux articles du JAS, MWR etc.

sommaire général
4
Bibliographie du cours les sites internet

• Base de données climatologiques Ré-Analyse CEP
  (ERA) et de la NOAA (NCEP) -
  http//www.cdc.noaa.gov/cgi-bin/db_search/SearchMe
  nus.pl
• - http//www.cdc.noaa.gov/cgi-bin/DataMenus.pl?sta
  tmon.ltmdatasetNCEP
• De nombreux documents (manuel de météo
  tropicale) sur la météorologie tropicale sont
  disponibles sur le site de lex-UFR
• http//intra-ufr/pages/ufr/ressources/ressour_ens/
  ressour_ens_index.htm
• Le site américain de cours à distance
  http//www.meted.ucar.edu
• (senregistrer avec son email prenom.nom_at_meteo.fr
  et comme International Administration) et aller
  sous Topics
• Les modules tropicaux sont climates (El Nino),
  Hurricanes/tropical , Convective
  weather
• Lien direct sur le manuel de météo tropical
  américain en cours de rédaction
• http//www.meted.ucar.edu puis taper dans leur
  moteur de recherche  tropical textbook 

sommaire général
5
(No Transcript)
6
(No Transcript)
7
(No Transcript)
8
Météorologie tropicale une définition
Radiosondage Analyse ARP1.5 Source Météo-France

• Latmosphère tropicale présente un
• faible cisaillement vertical de vent
• (atmosphère quasi-barotrope)
• - alizés en basses couches (5 à 10kt)?
• vent dest en moyenne tropo (10kt)?
• vent dest en haute tropo (20 kt)
• Ce radiosondage est représentatif de
• latmosphère tropicale
• - en août entre 30N-10S,
• - en février entre 10N-15S

A
sommaire général
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(No Transcript)
10
Météorologie tropicale une définition

• Aux confins de latmosphère tropicale,
• la baroclinie et le cisaillement
• vertical de vent augmentent
• - alizés en basses couches (5 à 10kt)?
• faible vent dO. en moyenne tropo (10kt)?
• fort vent dO. en haute tropo (60 kt) lié au
  jet douest subtropical.
• Ainsi, en hiver, sous les DOM-TOM, létat moyen
  de latmosphère tropicale présente des
  similitudes avec latmosphère des moyennes
  latitudes.
• Les concepts dAnasyg-presyg seraient en partie
  adaptables (en cours détude) ?
• Ce radiosondage est représentatif de
• latmosphère tropicale
• -en fév. au nord 15N et au sud de 25S,
• -en août au nord de 35N et au sud de 15S

sommaire général
11
Météorologie tropicale principales
caractéristiques
Les 5 principales caractéristiques de
latmosphère tropicale Les trois premières
sont liées au forçage radiatif
1. - Entre 30N/30S, bilan radiatif
excédentaire au sommet de latmosphère - En
dehors des tropiques, bilan radiatif déficitaire
au sommet de latmosphère ? fort
déséquilibre radiatif méridien entre léquateur
et les pôles ? génère une circulation
atmosphérique entre 30N/30S appelée cellule de
Hadley ? génère des circulations océaniques
déchelle planétaire dirigées vers les pôles
(Gulf Stream, Kuroshio etc..)?
sommaire général
12
Déséquilibre radiatif méridien cellule de
Hadley en moyenne annuelle (simulation numérique)?
Entre 30S/30N, le bilan radiatif
est positif au sommet de latmosphère ( 60 W/m2
à léquateur) et négatif ailleurs
? génère une circula-tion atmosphérique
méridienne déchelle planétaire appelée cellule
de Hadley et deux JOST de même intensité vers
30 de lat.
km
Modèle 2D méridien Source Météo-France
-100 W/m2
-100 W/m2
60 W/m2
JOST
JOST
divergence
Circulation liée à la cellule de Hadley de
lhémisphère sud
Circulation liée à la cellule de Hadley de
lhémisphère nord
JOST
Jet dOuest SubTropical
convergence
N
S
13
Variabilité saisonnière de Hadley cellule de
Hadley en mars (équinoxe de printemps)?
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à léquateur
14
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 1N
15
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 2N
16
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 3N
17
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 4N
18
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 5N
19
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 6N
20
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 7N
21
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 8N
22
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 9N
23
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 10N
24
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 11N
25
Variabilité saisonnière de Hadleycellule de
Hadley de mars à juillet
Modèle 2D méridien Source Météo-France
ZCIT située à 12N
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(No Transcript)
27
Météorologie tropicale principales
caractéristiques
Les 5 principales caractéristiques de
latmosphère tropicale (suite..) Les trois
premières sont liées au forçage radiatif
1. Entre léquateur et les pôles fort
déséquilibre énérgétique méridien au
sommet de latmosphère ? Hadley et
courants océaniques
2. Dans les régions proches de léquateur, la
surface reçoit beaucoup plus dénergie
(140 W/m2) que le sommet de latmosphère (60
W/m2)? ? génère un fort déséquilibre
énergétique vertical. Mais la redistribution de
cet excédent dénergie en surface seffectue
différemment si lon est en présence docéan ou
de continent ? sur océan, lexcédent
dénergie en surface est en grande partie
redistribué vers les pôles par les grandes gyres
océaniques de type Gulf Stream ? au-dessus
des continents, lexcédent dénergie en surface
ne peut être ni emmagasiné (faible capacité
calorifique par rapport aux océans), ni
transporté. Alors, cet excédent dénergie est
redistribué vers les hautes couches de
latmosphère via les mouvements verticaux et la
convection profonde associée correspond à la
fois aux branches ascendantes des cellules de
Walker et de Hadley
sommaire général
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(No Transcript)
29
(No Transcript)
30
Météorologie tropicale principales
caractéristiques
Les 5 principales caractéristiques de
latmosphère tropicale (suite) Les trois
premières sont liées au forçage radiatif
1. Entre léquateur et les pôles fort
déséquilibre énérgétique méridien au
sommet de latmosphère ? Hadley et
courants océaniques
2. Dans les régions proches de léquateur fort
déséquilibre énergétique vertical
gt ascendances
3. Cycle diurne 10 fois supérieure au cycle
annuel gt le cycle diurne est très
important sous les tropiques, doù limportance
de la convection tropicale
sommaire général
31
Météorologie tropicale principales
caractéristiques
Les 5 principales caractéristiques de
latmosphère tropicale (suite et fin)
Les deux dernières caractéristiques sont liées à
la faible valeur du paramètre de Coriolis f sous
les tropiques (10-5 s-1 à 10 de latitude)

• Le gradient horizontal de géopotentiel et de
  température est en ordre de grandeur 10 fois plus
  faible sous les tropiques quaux moyennes
  latitudes
• gt latmosphère tropicale est
  quasi-barotrope

• Le flux est essentiellement divergent sous les
  tropiques, i.e. que la partie rotationnelle
• du flux est non significative, sauf dans
  deux cas
• - à échelle planétaire par exemple les ondes
  équatoriales déchelle planétaire
• sont équilibrées
  géostrophiquement
• - cas des cyclones (balance cyclostrophique)?

chap1. différentes échelles
sommaire général
32
Bibliographie

• Newell, R. E., 1979 Climate and the Ocean .
  Amer. Sci., 67, pp. 405-416