Glossaire

échelle spatio-temporelle

L'observation d'un phénomène météorologique de type déterminé montre que son étendue au sein de l'atmosphère reste incluse à maturité dans une certaine échelle de variation (verticale et surtout horizontale), par exemple entre quelques kilomètres et quelques dizaines de kilomètres de diamètre ; en outre, il n'apparaît ni ne disparaît alors de façon désordonnée, mais se maintient et évolue distinctement en qualité d'objet météorologique durant un certain intervalle de temps, par exemple entre quelques dizaines de minutes et quelques heures. L'estimation d'un tel intervalle, tout comme celle d'une telle étendue, dépendent fortement de l'identification du phénomène : en effet, suivant la nature de ce dernier — perturbation, cyclone tropical, orage, brise, thermique, échange turbulent, etc. — , sa dimension spatiale et sa durée de vie, quoique variables d'une occurrence à l'autre, s'écarteront respectivement assez peu d'un ordre de grandeur qui caractérise dans l'espace et le temps le type de phénomène observé et qui est appelé son échelle spatio-temporelle, ou simplement son échelle.

Ainsi, les intervalles de longueur et de durée qui viennent d'être cités sont typiques des phénomènes d'échelle locale tels que les orages ; ils s'intègrent dans le domaine plus vaste des échelles moyennes, encore appelées mésoéchelles, qui peuvent atteindre horizontalement quelques centaines de kilomètres et qui incluent des phénomènes tels que les lignes de grains, les brises de mer ou les ondes de relief. En deçà se rencontre l'échelle aérologique, que l'on associe notamment à la convection et qui représente la plus vaste des petites échelles, encore appelées microéchelles, lesquelles s'étendent de quelques centimètres à quelques kilomètres et durent de quelques secondes à quelques dizaines de minutes ; outre des phénomènes marqués comme les thermiques et les tornades , ces petites échelles recouvrent nombre de processus de frottement et de turbulence associés à la couche de surface.

C'est au-delà des mésoéchelles, par contre, que se situe l'échelle synoptique : allant de quelques centaines à quelques milliers de kilomètres et se prolongeant quelques jours en moyenne, cette échelle compose le cadre du suivi opérationnel des perturbations tempérées ; les cyclones tropicaux relèvent quant à eux d'une échelle subsynoptique légèrement plus réduite, tandis que les migrations des dépressions et celles, moins rapides, des anticyclones s'observent dans le contexte d'une échelle suprasynoptique plus étendue — quelques milliers de kilomètres — , du moins lorsque l'échéance de prévision atteint déjà 3 ou 4 jours. S'ordonnant ainsi de l'échelle subsynoptique à l'échelle climatologique (qui considère au moins un sous-continent sur plusieurs mois), les grandes échelles, également appelées macroéchelles , comportent encore l'échelle planétaire (ou échelle globale ), particulièrement adaptée à l'observation de la circulation générale et des variations du bilan radiatif ainsi qu'à celle de phénomènes tels que les ondes de Rossby .

Tous les phénomènes météorologiques ne se laissent pas ranger dans une seule catégorie d'échelle, témoin les fronts ou les courants-jets. Le fonctionnement de l'atmosphère peut néanmoins être interprété comme résultant globalement de continuels transferts d'énergie et de mouvement entre échelles successives, qui suscitent alors les phénomènes appartenant à ces échelles : c'est pourquoi la notion d'échelle spatio-temporelle occupe en météorologie une place centrale, qu'illustre la nécessité de concevoir les modèles de prévision du temps de façon fondamentalement différente suivant leur échéance et la dimension de leur maille.