Grain En Arc

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Grain en arc

Un grain en arc est un type de ligne orageuse, ou ligne de grain, ayant la forme caractéristique d'un arc de cercle tel que vu par un radar météorologique. Le Dr. Tetsuya Théodore Fujita de l'université de Chicago est le premier à utiliser le terme "Bow Echo" pour désigner ce type de ligne orageuse. Dans un livre publié en 1978, le “Manual of Downburst Identification for Project NIMROD”[1], il décrit les caractéristiques et l'évolution de ces systèmes. Le front de rafales généré par ce type de système convectif de méso-échelle peut causer des dommages importants et occasionnellement être accompagné de tornades. Les grains en arc peuvent se développer à l'avant d'un complexe convectif de méso-échelle, une ligne de grain ordinaire ou lors de la dissipation d'un orage super-cellulaire.


Sommaire

Formation

Évolution typique d'un grain en arc tel que vu au radar :
(a) Supercellule
(b) Ligne de grain
(c)Grain en arc
(d)Rotation engendrée dans les bouts.
Les lignes tiretées montrent l'axe des rafales maximales et les flèches la direction des vents par rapport à la ligne d'orages. Notez les régions de rotation cyclonique (C) et anticyclonique rotation (A). Ces dernières, spécialement C, le lieux de possibles tornades

Un grain en arc est le résultat de l'étalement d'une goutte froide qui se forme à l'avant d'un orage ou d'une ligne d'orages quand l'air des niveaux moyens et la précipitation en descendent. Lorsque le cisaillement des vents est de modéré à fort dans les bas niveaux de l'atmosphère et que la direction de ce changement est linéaire, la goutte s'étale en arc. Le soulèvement sur le devant de la goutte cause la reformation d'orages qui s'aligneront en arc. Le grain orageux ainsi généré aura quelques kilomètres d'épaisseur et de 20 à 200 km de long, en général moins long qu'une ligne de grain rectiligne. Sa durée de vie sera de 3 à 6 heures et en général causera des dégâts importants le long de son trajet car le courant-jet des niveaux moyens qui descend le long du front de rafales se trouve concentré[2]. Un grain en arc peut se transformer en Derecho si les conditions sont favorables. En 2004, une étude sur un grand nombre de grains en arc provenant de cellules orageuses faiblement organisées et de super-cellules a démontré que la première situation était la meilleure à leur formation[2].

Trajectoire de l'air

Lorsque la direction des vents en altitude est perpendiculaire à un orage, l'air des niveaux moyens peut s'introduire dans le nuage. Cet air est plus sec et frais que celui du nuage et il est donc plus dense que celui-ci et va descendre vers le sol. Si un courant-jet s'engouffre ainsi dans le nuage, il accélère en descendant et donne un front de rafales important. La trajectoire de cet air est indiqué sur le diagramme de droite et s'étale comme un éventail[2].

D'un autre côté, la circulation d'air au sol à l'avant de la ligne orageuse est en général dans une direction différente ce qui crée un convergence d'air. Sur le centre de la ligne, l'addition vectorielle des vents venant de l'orage et de l'environnement donne une résultante perpendiculaire à la ligne. Cependant, aux extrémités de la ligne, l'addition donne une rotation qui peut résulter en la formation d'une tornade. Ces tourbillons accélère les portion du courant-jet qui se trouve à cet endroit derrière la ligne résultant en de plus fortes rafales rectilignes[2].

Les plus importants dommages associés avec les grain en arc se situent au centre de la ligne. On reconnaît en général au radar météorologique les endroits de plus forts vents par les données de vitesse mais également par des encoches à l'arrière de la ligne, là où le courant-jet des niveaux moyens descend et assèche la ligne.

Dommages associés

Les dommages causés par les lignes de grain et les grains en arc sont aussi importants que ceux générés par les tornades aux États-Unis et plus fréquents[3]. Alors qu'une tornade est une événement de très petites étendues, les grain en arc peuvent couvrir de très grandes distances, causer des vents de 160 km/h ou plus et donc donner une surface de dégâts très vaste.

Bibliographie

  • Burgess, D. W. et B. F. Smull, 1990: Doppler radar observations of a bow echo with a long-track severe windstorm. Preprints, Preprints, 16th Conf. on Severe Local Storms, Kananaskis Park, AB, Canada, American Meteorological Society, 203-208.
  • Businger, S., T. Birchard, K. Kodama, P. A. Jendrowski et J. -J. Wang, 1998: A bow echo and severe weather associated with a Kona low in Hawaii. Wea. Forecasting, 13, 576-591.
  • Hamilton, R. E., 1970: Use of detailed radar data in mesoscale surface analysis of the July 4, 1969 storm in Ohio. Preprints, 14th Radar Meteorology Conf., Tucson, AZ, Amer. Meteor. Soc., 339-342.
  • Johns, R. H. 1993: Meteorological conditions associated with bow echo development in convective storms. Wea. Forecasting, 8, 294-299.
  • Jorgensen, D. P. et B. F. Smull, 1993: Mesovortex circulations seen by airborne Doppler radar within a bow-echo mesoscale convective system. Bull. Amer. Meteor. Soc., 74, 2146-2157.
  • Klimowski, B. A., M. J. Bunkers, M. R. Hjelmfelt et J. N. Covert, 2003: Severe convective windstorms over the northern High Plains of the United States. Wea. Forecasting, 18, 502-519.
  • Leduc, M. et P. Joe, 1993: Bow echo storms near Toronto Canada associated with very low buoyant energies. Preprints, 17th Conf. on Severe Local Storms, St. Louis, MO, Amer. Meteor. Soc., 573-576.
  • Lee, W. -C., R. M. Wakimoto et R. E. Carbone, 1992: The evolution and structure of a "bow-echo-microburst" event. Part II: The bow echo. Monthly Weather Review, 120, 2211-2225.
  • Schmidt, W., H. Schiesser, M. Furger et M. Jenni, 2000: The origin of severe winds in a tornadic bow-echo storm over northern Switzerland. Monthly Weather Review, 128, 192-207.
  • Staudenmaier, M.J. et S. Cunningham, 1996: An examination of a dynamic cold season bow echo in California. NWS Western Region Technical Attachment 96-10.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Notes et références

  1. (en)Robert H. Johns et Jeffry S. Evans, « Bow echoes », Storm Prediction Center. Consulté le 2007-11-02
  2. a , b , c  et d (en)Severe Convection II: Mesoscale Convective Systems, COMET, UCAR. Consulté le 2007-11-05
  3. (en)Damaging Winds Basics, NSSL. Consulté le 2007-11-05


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