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Concept
Soulèvement orographique
Résumé
Le soulèvement orographique est le déplacement de l'air qui rencontre un obstacle du relief qui le force à s'élever. Cet obstacle peut être graduel, comme la pente des Grandes Plaines nord-américaines, ou être abrupt comme celui d'une montagne. On génère ainsi une ascendance de l'air qui doit remonter la pente et qui changera de température en s'élevant à un taux différent, selon qu'il est saturé ou non. Il suit une variation selon le gradient adiabatique sec tant qu'il n'est pas saturé. Puis le changement se fait selon le taux du gradient adiabatique humide (partie gauche de l'image) et il y aura formation de nuages. Dans ces deux cas, si le taux de variation de la température de la masse d'air soulevée devient plus grand que celui de l'environnement, l'air soulevé devient instable.
Supposons de l'air stable (stratifié avec une température potentielle équivalente augmentant avec l'altitude) et un écoulement laminaire où le vent augmente avec l'altitude. L'air en mouvement près du sol suit les contours du terrain. Lorsqu'il rencontre un obstacle, il doit remonter sa pente et il diminue de température selon la loi de Laplace. C'est la composante perpendiculaire à l'obstacle qui définit le taux de montée, moins la friction de la couche près du sol. La vitesse du vent en surface le long de la pente diminue donc graduellement avec l'altitude de la même manière qu'une bille ayant une vitesse initiale « X » ralentit en remontant un plan incliné.
Cependant, la couche d'air au-dessus de la première est plus chaude que l'air soulevé, en cas de masse d'air stable, et constitue un blocage au mouvement vertical le long de la pente. Ceci limite l'altitude que l'air de surface peut atteindre sur la pente de l'obstacle :
Si la vitesse des vents de surface n'est pas suffisante pour vaincre ce blocage, le soulèvement orographique n'atteindra pas le sommet. Une partie de l'air redescendra la pente ce qui s'ajoutera à la résistance à la montée de parcelle d'air subséquentes, déplaçant en amont de l'obstacle le soulèvement orographique et causant un blocage d'air froid.
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