Dans nos deux derniers articles, nous avons expliqué ce qu'est exactement le Foehn et comment il influence la situation météorologique générale.
Bref résumé des articles précédents :
- Un vent descendant chaud et sec est appelé foehn dans les pays germanophones. Il se produit du côté sous le vent d'une chaîne de montagnes, par exemple, lorsque des masses d'air s'écoulent au-dessus d'une montagne ou d'une chaîne de montagnes en raison de vents forts.
- Le débordement est causé par les différences de pression atmosphérique entre le côté au vent et le côté sous le vent d'une chaîne de montagnes.
- La situation météo générale en Europe a une influence décisive sur les mécanismes de formation du vent de foehn".
Étude de cas pour les Alpes suisses
En Suisse, quatre conditions météorologiques de grande envergure peuvent être identifiées en fonction de l'écoulement du vent : Le vent d'ouest, la bise, le Foehn nord et le Foehn sud. Dans les situations typiques de Foehn sud, il y a une zone de haute pression (H) au sud-est des Alpes (p. ex. Lugano) et une zone de basse pression (L) au nord de la Suisse (par exemple Zurich). Il en résulte un courant d'altitude du sud au sud-ouest au-dessus des Alpes. La pression atmosphérique sur le Plateau est nettement plus basse que sur le versant sud des Alpes. Plus cette différence de pression est importante, plus la force du gradient de pression est élevée et plus le flux de vent d'égalisation est fort.
L'effet du Foehn
L'effet du foehn est illustré de manière exemplaire le 26 février 2024, lorsqu'un Foehn méridional a prévalu. Les captures d'écran montrent les météogrammes pour Altdorf (versant nord des Alpes) et Bellinzona (versant sud des Alpes). Pour Altdorf, on observe des vitesses de vent élevées, pas de précipitations, une couverture nuageuse dans la haute troposphère et la température diurne la plus élevée de la semaine (14°C). Pour Bellinzona, en revanche, la situation est presque inverse : vitesses de vent moyennes, précipitations tout au long de la journée, couverture nuageuse avec une base nuageuse dans la basse troposphère, et des températures nettement inférieures à celles du reste de la semaine. L'une des raisons de ces contrastes est le foehn méridional. Vent de pente chaud et sec, il provoque des rafales dans les vallées alpines septentrionales et est responsable d'une forte hausse des températures lorsqu'il arrive.
L'illustration suivante explique pourquoi le vent de foehn peut contribuer à un réchauffement localisé sur le côté sous le vent d'un pied montagnard. L'image montre six étapes :
1) Imaginez une parcelle d'air circulant au-dessus des Alpes, de Bellinzona au sud (haute pression) à Altdorf au nord (basse pression). Lorsque la parcelle d'air s'élève, elle subit d'abord un refroidissement adiabatique sec de -0,98°C par 100 mètres en moyenne. Ce refroidissement est défini comme sec parce que la parcelle d'air n'est pas saturée, ce qui signifie que l'humidité relative est inférieure à 100 % et que la parcelle d'air peut continuer à absorber de l'eau. Le terme adiabatique fait référence au processus thermodynamique dans lequel il n'y a pas d'échange d'énergie thermique entre la parcelle d'air et son environnement.
2) Plus une parcelle d'air s'élève, plus elle devient froide et moins elle peut stocker d'eau. La parcelle d'air est saturée à un moment donné (HR = 100 %). À cette altitude, le point de rosée et les nuages commencent à se former. La hauteur à laquelle cela se produit est également appelée niveau de condensation (NCA). À partir de ce point, l'air ne s'élève plus de manière adiabatique sèche mais humide, ce qui signifie que la température moyenne de refroidissement est maintenant réduite à -0,65°C par 100 mètres. Dans ce cas, la chaleur latente est l'énergie libérée dans l'environnement lors d'un changement de phase d'un état gazeux (vapeur d'eau) à un état liquide (eau).
3) Sur le versant des Alpes exposé au vent, on observe des précipitations ascendantes avant que la parcelle d'air n'atteigne la crête montagneuse. A partir de là, on peut observer un impressionnant mur de Foehn à Altdorf.
4) Lorsque la masse d'air atteint le côté sous le vent (côté nord des Alpes), la parcelle d'air est forcée de descendre. Comme elle a déjà émis des précipitations et qu'elle se réchauffe en descendant, le niveau de condensation est atteint plus tôt, c'est-à-dire à un niveau plus élevé que sur le versant sous le vent de la montagne. À partir de ce moment, l'humidité relative est à nouveau inférieure à 100 %. Lorsque la parcelle d'air devient insaturée, elle revient à un gradient vertical de +0,98°C par 100 mètres en moyenne, selon le gradient adiabatique sec.
5) En raison de la forme des Alpes, l'air dans la troposphère moyenne est fortement tourbillonné. Il se forme ce que l'on appelle des ondes sous le vent, qui sont responsables de la formation de nuages typiques (par exemple les nuages de rotor, les Foehn fish ou les stratocumulus lenticularis).
6) Dans l'ensemble, l'air descendant se réchauffe plus qu'il ne s'est refroidi pendant l'ascension. Les masses d'air descendantes (subsidence) entraînent la dissolution des nuages et un ciel dégagé. Comme toute la descente est pratiquement adiabatique, l'air chaud qui en résulte à Altdorf est responsable de l'augmentation des températures dans la région.
