Blocage d'air froid
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{{Homonyme|Blocage}}
[[Image:Blocage air froid.png|right|thumb|Un système de haute pression au Canada canalise de l'air froid vers les montagnes, créant ainsi le potentiel pour une tempête de neige plus intense ou à du verglas si une masse d'air chaud et humide la rencontre.]]
Le '''blocage d'air froid''' est un [[Météorologie|phénomène météorologique]] qui consiste au blocage et au refroidissement d'une masse d'air au pied d'une chaîne de montagnes.
La création d'un blocage d'air froid implique généralement un [[Anticyclone|système de haute pression]] situé entre le [[Pôle géographique|pôle]] et une [[Montagne|chaîne de montagnes]].Le système de haute pression amène de l'air froid du nord et l'emprisonne dans une mince couche d'air au pied des montagnes.
==Mécanisme==
Le contraste thermique entre les pôles et l'équateur provoque généralement une baisse des températures vers les pôles. Ce contraste est plus marqué en hiver et c'est en général durant cette saison que se produisent les blocages d'air froid. On a alors l'air [[arctique]] (ou [[antarctique]]) très froid transporté vers les régions chaudes.
Cet air froid est très dense. Lorsqu'une dépression amène de l'air plus doux sur la région, l'air froid est lent à se retirer et si un obstacle, tel une chaîne de montagne ou une vallée encaissée, empêche son retrait, l'air doux sera soulevé en altitude créant un dôme d'air froid. La création d'un dôme d'air froid près du sol sera favorisée par la canalisation des vents le long de la chaîne de montagnes ou de la vallée.
=== Signature synoptique d'un blocage d'air froid ===
[[Image:Systeme precurseur blocage air froid.svg|right|thumb|300px|Figure 1: Système précurseur d'un blocage d'air froid.]]
[[Image:Systeme precurseur blocage air froid creux et crete.svg|right|thumb|300px|Figure 2: Creux et crête provoqués par un blocage d'air froid.]]
Considérons une zone de haute pression au nord d'une chaîne de montagnes et zone de basse pression au sud (voir figure 1). Supposons que les [[Isobare (météorologie)|isobares]] sont dirigées est-ouest. Le gradient de pression est orienté vers le sud ('''P''') avec une force de Coriolis dirigée vers le nord ('''C''').
À mesure que les particules d'air à l'est des montagnes s'approchent de la barrière, leur vitesse vers l'ouest est réduite. Cette réduction de vitesse est causée par un refroidissement adiabatique et une convergence de la masse d'air en amont du vent (au pied des montagnes)<ref>Smith, R.B., 1982: Synoptic observations and the theory of orographically disturbed wind and pressure. ''J. Atmos. Sci.,'''''39''',60-70.</ref>.
Puisque le vent ralentit, la composante de la force de Coriolis dirigée vers le nord diminue elle aussi,. Les ''particules'' d'air sont donc déviées vers le sud, ce qui a comme résultat que la composante agéostrophique du vent à une contribution plus grande. À l'ouest de la chaîne de montagnes, il y a aussi un ralentissement de la composante du vent vers l'ouest, cependant causé par la diminution de la pression à l'est ([[cyclogénèse]] [[orographie|orographique]]), et une déviation dans la même direction à lieu (figure 2).
Comme le [[Vent_géostrophique#Vent agéostrophique|vent agéostrophique]] venant du nord augmente de part et d'autre de la chaîne de montagnes, la composante de Coriolis dévie ce vent vers la droite du mouvement. À l'est de la chaîne de montagnes, cette force dirige les particules d'air vers barrière, ayant pour effet d'augmenter la pression. À l'ouest de la chaîne de montagnes, le vent agéostrophique est également dévié vers la droite, sauf que ce changement de direction à pour effet de diminuer la pression de la région adjacente à la barrière et la création d'un creux inversé (basse pression au sud et haute pression au nord).
Contrairement au cas idéalisé de la figure 2, la [[Crête barométrique|crête]] à l'est de la chaîne de montagnes est plus prononcé que le [[Creux barométrique|creux]] à l'ouest. Lorsqu'un antyclone stable et froid est localisé au nord de la région, l'advection froide de la basse troposphère est favorisée par le vent agéostrophique du nord, ce qui augmente la stabilité et accentue l'augmentation hydrostatique de la pression <ref>Xu, Q., 1990: A theoretical study of cold air damming, ''J.Atmos. Sci.'' '''53''', 312-326</ref>. Ce schéma d'advection tend à renforcer le crête à l'est à diminuer le creux à l'ouest de la chaîne de montagnes. La crête prononcée accompagnant une masse d'air froide et stable est qualifiée de '''blocage d'air froid'''.
<br clear=all />
== Emplacement ==
[[Image:Blocage d'air froid dans le monde.png|thumb|300px|right|Les zones principales de blocages d'air froid dans le monde]]
Le blocage d'air froid survient habituellement dans les [[latitude]]s moyennes de l'[[hémisphère nord]], cette région étant la limite sud du [[courant jet]] de cet hémisphère. Le blocage d'air froid n'est pas souvent observé dans l'[[hémisphère sud]] à cause de l'absence de formation montagneuse positionnée pour bloquer la circulation [[Sens trigonométrique|anti-horaire]] d'une système de haute pression.
Les blocages d'air froid sont très fréquents sur la plaine côtière de l'[[Amérique du Nord]], entre les [[Appalaches]] et l'[[océan Atlantique]] ainsi que dans la vallée du [[fleuve Saint-Laurent]] entre le [[lac Ontario]] et le [[Golfe du Saint-Laurent]]. Dans ces endroits, un système de haute pression localisé soit sur le [[Québec]] soit au nord de la [[Nouvelle-Angleterre]], tire l'air froid depuis la région située autour de la [[Baie d'Hudson]] et la pousse vers le sud. Lorsqu'une dépression remonte le long de la côte Atlantique, l'air froid est capturé au pied des Appalaches. Par contre, lorsque la dépression remonte le [[Mississippi (fleuve)|Mississipi]], c'est dans la vallée du Saint-Laurent que l'air froid forme un dôme, ce qui crée une situation de [[drainage d'air froid]].
L'ouest de l'Amérique du nord est un autre endroit où survient des blocages d'air froid. Lorsque de l'air arctique venant des [[Prairies canadiennes]] est arrêté par les [[Montagnes Rocheuses|Rocheuses]], il se forme un blocage difficile à déplacer par les dépressions amenant de l'air doux du [[Golfe du Mexique]]. Ce même air froid s'engouffre également dans les vallées et atteint les [[Chaîne des Cascades|Cascades]]<ref name=nwsspokane> {{ Lien web | url=http://www.wrh.noaa.gov/otx/cases/14Dec2000/14Dec2000.php | titre=Cold Air Damming Along the Cascade East Slopes | auteur=Ron Miller | année=14 décembre 2000 |consulté le=2007-02-17}}</ref>. Ceci crée un dôme d'air froid en soulèvement sur la pente orientale de ces montagnes.
En Europe, la région des [[Alpes]] est sujette aux blocages d'air froid. En particulier la partie sud du massif où l'air sibérien peut s'infiltrer par les vallées nord-sud et rester emprisonné lorsque la circulation devient est-ouest à l'approche d'une dépression depuis la [[mer Méditerranée]].
== Classification des blocages d'air froid ==
[[Image:Graphique intensite baf.svg|right|400px]]
Le blocage d'air froid peut être déclenché et entretenu par deux phénomènes distinct: un apport d'air froid et un refroidissement [[diabatique]] causé par la précipitation. Selon la contribution de chacune des causes, on classe habituellement le blocage d'air froid en trois types.
=== Classique ===
Le cas classique est celui décrit ci-haut. Un anticyclone transporte de l'air froid qui est bloqué à l'est d'une chaîne de montagnes (dans l'hémisphère nord).
=== ''In Situ'' ===
Le refroidissement de l'air près de la montagne est principalement dû au refroidissement diabatique causé par les précipitations tombant dans la couche d'air froid.
=== Hybride ===
Une combinaison du cas classique et ''In Situ'', c'est-à-dire d'un faible anticyclone auquel est ajouté un refroidissement diabatique.
==Conséquences==
[[Image:Type de precipitation dans un blocage air froid.svg|right|thumb|300px|Types de [[précipitation]]s qui ont lieu en présence de blocage d'air froid]]
Un blocage d'air froid empêche une structure verticale normale de la température dans la masse d'air et créent un soulèvement supplémentaire de la couche d'air supérieure. Ceci a pour effet:
* un plus fort taux de [[précipitation]]s:
:L'air doux soulevé en altitude va se condenser en plus grande quantité et donner plus de neige, si la température est sous zéro Celsius dans toute la masse d'air, ou de pluie si la température est au-dessus de zéro près du sol.
* des conditions favorables à de la [[pluie verglaçante]] ou du [[grésil]]:
:L'air soulevé [[Gradient thermique adiabatique|adiabatiquement]] va rester plus chaud que celui de surface sur une certaine épaisseur et créer un [[Couche d'inversion|inversion de température]]. Il se crée parfois ainsi une couche d'air au-dessus du [[Isotherme zéro degré|point de congélation]] juste au-dessus du dôme de surface, qui lui sera sous zéro Celsius. La neige créée en altitude pourra alors fondre dans la couche intermédiaire. Par la suite, si le dôme d'air froid est assez épais, les gouttes de pluie [[condensation|condensent]] et donnent du grésil. Si le gouttes de pluie ne se condensent pas, elles deviennent [[surfusion|surfondues]] et gèlent au contact avec le sol, créant ainsi du verglas.
* un changement de type de précipitations:
:Si le dôme d'air froid est alimenté par un anticyclone qui s'intensifie, il augmentera en épaisseur. Ceci changera la structure verticale de température, pouvant faire passer le type de précipitation de la pluie à la neige, en passant par le verglas ou le grésil.
Finalement, si l'alimentation en air froid est très importante, le dôme d'air froid peut s'épaissir tellement que la progression de la dépression vers le nord sera retardée ou déviée.
==Références==
<references />
==Voir aussi==
===Articles connexes===
* [[Verglas massif de 1998]]
* [[Grésil]]
* [[Blocage (météorologie)]]
* [[Creux barométrique]]
* [[Crête barométrique]]
===Liens externes===
* {{en}} [https://www.meted.ucar.edu/loginForm.php?urlPath=mesoprim/cad '''Cold Air Damming'''] par COMET, un programme de [[University Corporation for Atmospheric Research]] (UCAR)
* {{fr}}
{{Portail météorologie}}
[[Catégorie:Théorie météorologique]]
[[en: Cold air damming]]