Il
faut avant tout rappeler que toute description du temps associé aux
fronts doit nécessairement se baser sur certains modèles plus ou moins
idéalisés. En réalité, ces modèles présentent d'innombrables
variantes. Il est cependant possible dans chaque cas particulier de
reconnaître ces variantes et de les ramener aux modèles idéalisés.
Le
processus physique de formation des nuages frontaux est la détente
adiabatique. Celle-ci a pour origine d'une part le soulèvement des masses d'air
concernées et d'autre part un mouvement cyclonique des particules d'air.
Image
satellitaire d'un front chaud et d'une occlusion.
Les
différents types de formations nuageuses que l'on peut rencontrer le long
des surfaces frontales, compte tenu du caractère de stabilité ou
d'instabilité de l'air chaud sont repris ci-dessous. Les nuages associés
aux occlusions résultent de l'interpénétration des nuages qui
existaient initialement sur la surface frontale chaude et la surface
frontale froide. Les nuages qui se développent éventuellement dans l'air
froid antérieur et postérieur (nuage au sein d'une masse d'air)
dépendent de l'humidité et du caractère de stabilité de ces masses
d'air.
Front
chaud
A.
Avant le passage du front
L'arrivée
d'un front chaud est signalée à des centaines de kilomètres par une
couverture de cirrostratus s'épaississant progressivement. Ce voile de
cirrostratus évolue en altostratus donnant de temps à autre une faible
pluie (ou neige). La base des nuages s'abaisse, les précipitations
deviennent uniformes et plus intenses et l'on observe 8/8 de nimbostratus.
La zone de pluie peut s'étendre sur une largeur de quelques centaines de
kilomètres. La plus forte intensité de pluie - souvent un mélange de
pluie et de bruine - est enregistrée dans une bande située
immédiatement à l'avant du front (bien visible en hiver).
Une
situation particulière se crée lorsque l'air froid est à température
négative et lorsque les précipitations quittent l'air chaud sous forme
liquide. La pluie est alors surfondue et donne lieu à du verglas.
La
visibilité diminue progressivement et atteint sa valeur la plus basse
immédiatement à l'avant du front. La vitesse du vent augmente. La
pression diminue rapidement.
Si
l'air chaud est instable, des cumulonimbus se développent à l'intérieur
de la couche de nimbostratus et leurs sommets la surmontent. Les
précipitations sont alors irrégulières. La base de ces cumulonimbus se
situe au niveau de déclenchement de l'instabilité qui peut coïncider
avec la base du nimbostratus mais peut également se situer à un niveau
plus élevé. Des orages peuvent éventuellement s'y développer.
B.
Au passage du front
Au
passage du front, les conditions météorologiques atteignent leurs plus
basses valeurs; bruine dense ou pluie (ou neige) modérée; nuages très
bas du type stratus. La masse nuageuse stratiforme (Ns-As) peut avoir plus
de 6 km (20000 pieds) d'épaisseur, tandis que des cumulonimbus peuvent y
être cachés. La zone de givrage peut atteindre plusieurs centaines de
mètres d'épaisseur. La visibilité ne dépasse pas 1 à 2 km. La température
augmente plus ou moins sensiblement.
Front
chaud stable
Front
chaud instable
C.
Après le passage du front
Conditions
typiques d'une masse chaude : stratus bas et mauvaise visibilité. Souvent
une bruine faible ou modérée continue à tomber pendant un certain temps
après le passage du front.
Les
belles éclaircies après le passage d'un frond chaud sont
exceptionnelles. L'extension verticale des nuages diminue cependant
fortement et présente une structure en couches. Le vent effectue une
rotation vers la droite (dans l'hémisphère nord). La température ne varie pratiquement plus.
La
saison et la surface sous-jacente jouent un grand rôle dans les
conditions du secteur chaud. Ce dernier est refroidi par le bas lorsqu'il
arrive sur un continent en hiver; de ce fait, il conserve de mauvaises
conditions de visibilité et de plafond. Ce refroidissement peut
d'ailleurs entraîner une détérioration sensible de ces conditions.
En
été au contraire, le secteur chaud est réchauffé par le bas; les
nuages se dissipent rapidement et la visibilité s'améliore; de petits
cumulus peuvent se former.
Front
froid
A.
Avant le passage du front
Le
front froid est annoncé à courte distance par des cirrus épars et des
bancs d'altocumulus. A mesure que le front s'approche, la nébulosité
augmente. Les premières précipitations, le plus souvent sous forme de
pluie (de neige), sont enregistrées de temps à autre à environ 100 km
avant le front de surface. Bientôt la pluie devient continue, mais
irrégulière par suite de la structure cumuliforme des nuages. Le
nimbostratus est assez fréquent, mais les cumulonimbus prédominent. Les
précipitations les plus intenses s'observent peu avant et pendant le
passage du front.
La
pression baisse fortement, le vent tourne à gauche (dans l'hémisphère
nord), augmente et présente
souvent des bourrasques. La visibilité ne change que très peu, ainsi que
la température (bien visible en été).
B.
Au passage du front
Les
conditions atmosphériques sont généralement très mauvaises : averses
de pluie (de neige ou de grêle), accompagnées de coups de vent violent.
La base des nuages descend fortement suite à l'augmentation des fragments
bas, la visibilité se détériore temporairement. Un front froid passe
parfois remarquablement vite, si bien que pour un lieu d'observation les
phénomènes frontaux peuvent être de courte durée.
Front
froid stable
Front
froid instable
C.
Après le passage du front
L'amélioration
du temps est généralement très nette : le ciel se dégage, la base des
nuages s'élève, les précipitations cessent et la visibilité augmente
très rapidement.
Le
vent subit une rotation importante vers la droite (dans l'hémisphère
nord), souvent de plusieurs
dizaines de degrés. La pression augmente régulièrement.
La
différence de température entre les deux masses d'air se manifeste plus
clairement au passage du frond froid qu'au passage du frond chaud.
L'amélioration
sensible du temps après le passage du frond froid n'est, dans certains
cas, que de courte durée. Une nouvelle détérioration peut intervenir
par :
-
le développement rapide d'une vague (en général du type stable) sur le
front froid;
-
l'approche rapide d'un creux ou d'un front froid secondaire (souvent
observé à l'arrière d'un front froid).
Occlusion
Les
phénomènes météorologiques accompagnant une occlusion à caractère de
front chaud diffèrent de ceux associés au simple frond chaud par le
fait que les précipitations les plus intenses sont enregistrées à quelque
distance à l'avant du front en surface et présentent un caractère
beaucoup moins régulier : la probabilité d'y rencontrer des cumulonimbus
englobés dans la masse nuageuse est élevée.
Dans
une occlusion à caractère de front froid, les phénomènes
météorologiques sont concentrés dans une zone moins étroite que dans
le cas d'un front simple : l'amélioration postérieure au passage du
front y est aussi moins rapide.
Ci-dessus, une occlusion à
caractère de front chaud. L'arrière se caractérise par un
temps plus chaud avec des cumulus et des stratocumulus.
Ci-dessous une occlusion à caractère de front froid. L'avant
est plus chaud que l'arrière.
Front
stationnaire
Les
fronts quasi-stationnaires présentent, en fonction de faibles
déplacements, tantôt le caractère d'un front froid, tantôt celui d'un
front chaud.
En
général un front quasi-stationnaire se manifeste par un temps frontal de
longue durée en un même lieu, surtout en ce qui concerne les plafonds
bas et la mauvaise visibilité. La zone de givrage est importante.
La
situation géographique de l'Europe occidentale entraîne la stagnation
fréquente du front polaire sur nos régions (ou au nord de nos régions)
pendant la saison d'hiver. Il en découle de forts contrastes régionaux,
tandis qu'on peut observer des chutes de neige ou de pluie congelante dans
une zone qui peut atteindre une largeur de 100 km ou plus, le tout
accompagné de vent parfois violent ayant, au nord du front, une
composante Est et une composante Ouest au sud.