Glossaire

émagramme

  Curieux  

Il n'est pas possible de connaître l'état d'une masse d'air, ni par conséquent de présumer de son évolution, sans avoir une idée relativement précise de la distribution verticale des principales grandeurs physiques qui la caractérisent, à savoir, la pression atmosphérique, la température, la vitesse et la direction du vent, enfin l'humidité : ces cinq grandeurs, en effet, déterminent les facteurs de stabilité ou d'instabilité des couches atmosphériques successives, leurs mouvements horizontaux et verticaux éventuels ainsi que les possibilités d'évaporation, de condensation ou de précipitation qui en résultent. Mais parmi les grandeurs ainsi énoncées, deux jouent un rôle prédominant : ce sont la pression et la température, qui définissent le comportement qu'adopteront les parcelles d'air lors des transformations verticales auxquelles elles seront soumises, sachant que de telles transformations sont de nature essentiellement adiabatique. C'est pourquoi l'état de l'atmosphère à un instant déterminé, à la verticale d'un site donné, est appréhendé à l'aide d'une courbe tracée sur un diagramme aérologique appelé émagramme, sur lequel sont reportées en abscisses les valeurs de la température (en degrés Celsius ou, de manière équivalente à une constante près, en kelvins) et en ordonnées les valeurs de la pression atmosphérique en hectopascals ; cette courbe peut soit être obtenue grâce aux résultats d'observation fournis par un radiosondage à la verticale du site considéré, soit être déduite des résultats de prévision à échéance donnée calculés sur ce site.

Sur l'axe des ordonnées d'un émagramme, les pressions sont cotées de façon telle qu'elles décroissent de bas en haut, à l'inverse de l'altitude ; de plus, une même variation de pression est figurée sur cet axe par des écarts de plus en plus grands à mesure que la pression décroît : pareille répartition correspond en effet à des écarts à peu près constants pour la variation correspondante de l'altitude. On dispose alors de différentes courbes dessinées sur la feuille de l'émagramme : ce sont d'une part plusieurs réseaux de courbes à caractère physique préalablement imprimés et cotés sur cette feuille, et d'autre part, la courbe de radiosondage ou de prévision tracée sur elle et décrivant l'état de l'atmosphère à la verticale du site. Grâce à l'ensemble de ces courbes, il devient possible de déterminer à chaque niveau de pression (ou d'altitude) les processus possibles de condensation d'une parcelle d'air ainsi que ses propriétés de stabilité ou d'instabilité, pouvant ou non déboucher (inconditionnellement ou à certaines conditions) sur une ascendance de la parcelle. L'examen physique qui en résulte permet ainsi :
 

  • de mettre en évidence un découpage de l'atmosphère en tranches successives surplombant le site étudié,
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  • de déterminer le comportement de chacune de ces tranches (en liant aussi les résultats obtenus aux données sur le vent au sol et en altitude),
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  • d'en déduire enfin les informations requises sur l'évolution de l'atmosphère et sur le temps sensible (par exemple la nébulosité, l'éventualité et la nature de précipitations, le développement d'un orage...).

 


  Initié  

Tout émagramme est quadrillé par un réseau de droites isobares parallèles à l'axe des abscisses et par un réseau de droites isothermes parallèles à l'axe des ordonnées (dans l' émagramme 761 utilisé en France, ces isothermes ne sont pas perpendiculaires aux isobares, mais forment avec elles un angle de 45°). Mais l'émagramme est également quadrillé par trois autres réseaux de courbes :

  • le réseau des courbes "adiabatiques sèches", dont chacune figure une transformation adiabatique sèche : lorsqu'une parcelle d'air est soumise à des mouvements verticaux sans qu'y apparaisse de saturation ni, par conséquent, de condensation, le point qui représente son état sur l'émagramme évolue sur une et une seule de ces courbes. Chaque adiabatique sèche est cotée par la valeur de la température à son point d'intersection avec la droite isobare 1 000 hPa, et cette valeur constitue la température potentielle de toute parcelle dont le point d'état se situe sur cette courbe ;
     
  • le réseau des courbes "pseudoadiabatiques", dont chacune figure une transformation adiabatique saturée : lorsqu'une parcelle devient et reste saturée, le point représentant son état sur l'émagramme évolue sur une et une seule de ces courbes. Chaque pseudoadiabatique est cotée par la valeur de la température à son point d'intersection avec la droite isobare 1 000 hPa, et cette valeur constitue la température pseudoadiabatique potentielle du thermomètre mouillé de cette courbe, plus communément appelée " thêta prime w " (lecture du symbole θ' w);
     
  • le réseau des courbes d'égale valeur r w du rapport de mélange de saturation, cotées chacune par cette valeur r w (l'unité en est le gramme de vapeur d'eau par gramme d'air sec , mais r w est multipliée par 1 000 sur les indications de cotation de l'émagramme).

La valeur r du rapport de mélange dans une parcelle est calculable à partir des valeurs prises en elle par la température, la pression et l'humidité relative, et c'est lorsque les conditions d'évolution de la parcelle rendent égaux les nombres r et r w que commencera à s'y produire la condensation ; tel est principalement le cas des points de rosée et des points de condensation associés aux différents niveaux de pression : les points d'état correspondants peuvent alors être déterminés à partir des intersections du réseau des r w constants avec ceux des isobares et des adiabatiques sèches. Quant à la stabilité ou à l'instabilité d'une tranche atmosphérique, elles dépendent essentiellement de l'inclinaison de son profil vertical de température par rapport aux réseaux des adiabatiques sèches et des pseudoadiabatiques, compte tenu des possibilités de déclenchement de la condensation au sein de cette tranche.