Avril 2012

Smoke on the water

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  Icy car Versoix 2012

La quasi-totalité de l’Europe se souviendra des deux premières semaines de février 2012 comme les plus froides depuis longtemps – depuis 1985 exactement. C’est un système sibérien de haute pression avec des pressions de surface anormalement élevées, pouvant atteindre 1060 hPa (au niveau moyen de la mer), qui est à l’origine de cette vague de froid. Sous l’effet d’un système de basse pression de haute altitude à l’est, une masse d’air continentale arctique a été transportée vers la partie occidentale du continent, poussée par un vent nord-est vif et froid dénommé «bise» en Suisse occidentale. Il est bien connu localement que ces conditions, lorsque le froid est intense, projettent l’eau du lac qui se fige immédiatement le long des rives, créant ainsi d’inédites sculptures façonnées sur des objets recouverts par plusieurs couches de glace.

Un autre phénomène, moins impressionnant, est le brouillard. Généralement dans les mêmes conditions de bise, l’air glacial transporté sur des plans d’eau forme un brouillard d’évaporation au-dessus des lacs ou une fumée de mer au-dessus des océans et des mers. Ce phénomène a été observé plusieurs fois à Genève, au bord du lac Léman, au cours de la vague de froid qui a sévi durant deux semaines (voir photo). En général, pour qu’un brouillard d’évaporation se forme, l’air en contact doit être entre 5 °C et 40 °C plus froid que la température de l’eau en surface. L’écart de température réellement requis dépend du taux d’humidité de l’air et, dans le cas des mers et des océans, de la salinité de l’eau. Plus la différence est importante, plus le brouillard d’évaporation ou la fumée de mer seront impressionnants.

Si le vent n’est pas trop fort, l’air à proximité de la surface de l’eau tend même à être plus froid que lorsqu’il n’y a pas de vent (effet de refroidissement du vent) si bien que l’écart de température peut être encore plus important, favorisant encore l’apparition de brouillard d’évaporation ou de fumée de mer. Si les vents sont trop forts, cependant, la vapeur tend à s’évaporer assez vite et à disparaître. Il est rare que les conditions propices à la formation de brouillard d’évaporation soient réunies au-dessus du lac Léman, ce qui a rendu leur apparition en février aussi intéressante du point de vue scientifique qu’esthétique.

Lorsque la température à la surface de l’eau tombe à 4 °C, un autre processus environnemental intéressant entre en jeu et agit sur l’écart de température entre l’eau de surface et l’air en contact. Ce phénomène se produit parce que l’eau douce atteint son maximum de densité lorsque sa température avoisine 4 °C. Dans les conditions douces que l’on connaît généralement autour du lac Léman, lorsqu’un vent de nord-est souffle sur le lac, l’eau chaude en surface a tendance à être poussée vers le sud-ouest (Genève), et, à son tour, provoque une remontée d’eau froide à la surface à l’extrémité est du lac (Montreux). En février, c’est exactement l’inverse qui s’est produit. Les températures moyennes en surface du lac sont tombées à 4 °C et moins. L’eau relativement plus chaude et plus dense à 4 °C s’est enfoncée et les eaux de surface plus froides sont demeurées au-dessus (raison pour laquelle la glace se forme à la surface de l’eau). Cette surface plus froide a ensuite été transportée par le vent vers le sud-ouest (Genève) et les eaux profondes plus denses (mais plus chaudes) sont remontées à l’extrémité est du lac (Montreux). Ce phénomène a été confirmé par des relevés.

steamfog
 
 

 

par Lionel Peyraud, (MétéoSuisse, Genève)

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