Le mécanisme d’une dépression

Carte météorologique d'une dépression affectant la Grande-Bretagne et l'Irlande. Les flèches bleues et rouges entre les isobares indiquent la direction des vents, alors que le symbole D marque son centre, soit l'endroit de la plus basse pression atmosphérique.

Une dépression est une zone où la pression atmosphérique, ajustée au niveau de la mer, diminue horizontalement vers un centre de basse pression, c’est-à-dire un minimum local de pression. On associe les dépressions au mauvais temps, car la dynamique qui entoure une dépression présuppose l’existence de courants ascendants qui provoquent des nuages et de la précipitation. De plus, le gradient de pression autour d’une dépression peut engendrer de forts vents.

Le terme dépression s’applique à toute circulation autour d’un centre fermé de basse pression et reçoit le nom plus général de cyclone. Quand utilisé seul, le terme cyclone est cependant le plus souvent réservé aux cyclones tropicaux: des dépressions des Tropiques de fortes intensités (connus également comme typhons et ouragans). Dans le langage courant, on utilise le terme dépression pour les systèmes des latitudes moyennes (30 à 60 degrés de latitude), qualifiés d’extratropicaux, et ceux de faible à moyenne intensité aux Tropiques. On a aussi des dépressions polaires dont la formation est très proche de celles des cyclones tropicaux.

À une assez bonne approximation près, on peut dire que la force et la direction du vent sont influencés d’une part par la force horizontale de pression atmosphérique et d’autre part par la force de Coriolis. Dans les quelques premières centaines de mètres au-dessus du sol, la force de friction agit aussi sur le vent de manière significative.

Lorsque ces forces ont atteint leur équilibre, le vent souffle autour de la dépression dans le sens anti-horaire dans l’hémisphère nord, et dans le sens horaire dans l’hémisphère sud. Près de la surface, la composante de friction ralentit le vent et fait converger l’écoulement vers le centre de la dépression.

L’apparition et le mouvement d’une dépression sont généralement causés par l’existence de mouvement vertical ascendant dans les environs immédiats de la dépression. Le courant ascendant peut être causé par des phénomènes de la dynamique de l’atmosphère libre qui causent de la divergence dans les couches moyennes ou supérieures de la troposphère ; cette divergence en altitude provoque une succion qui fait monter l’air des niveaux inférieurs et baisser la pression au niveau du sol.

Parmi les phénomènes qui peuvent causer de la divergence en altitude, on retrouve :

  • les ondes baroclines (aussi appelées ondes frontales, associées au courant-jet).
  • l’advection de tourbillon.
  • la libération de chaleur latente due à la condensation en nuage de la vapeur d’eau atmosphérique.
  • la convection engendre elle aussi des courants ascendants, mais la force de poussée convective a généralement sa source dans les bas niveaux.

Tous ces phénomènes peuvent se combiner à divers degrés et ne s’excluent pas mutuellement. Ainsi, on note deux façons principales de développer les dépressions (cyclogénèse) qui dépendent du lieu de formation:

  • Au-delà de 30 degrés nord et sud, la force de Coriolis étant importante, l’air s’organise en masses plus ou moins homogènes séparées par des zones de transition rapide que l’on nomment fronts. Les dépressions des latitudes moyennes se forment le long de ces rubans dans un cycle très bien décrit par l’école norvégienne de météorologie qui met l’emphase sur les mouvements verticaux.
  • Plus près de l’Équateur, c’est la convection dans une masse d’air sans fronts qui joue le rôle majeur. Le faible facteur de Coriolis ne sert qu’à concentrer l’organisation des orages.

Lorsque les forçages à l’origine de la dépression se dissipent, la convergence de l’écoulement de surface vers le centre de la dépression, décrite plus haut, cause son remplissage graduel.

Parce que l’air est en général en ascension dans les dépressions, il subit une décompression adiabatique. Sa température diminue lors de ce processus et il arrive un point où celle-ci atteint la valeur de saturation par rapport à l’humidité contenue dans la parcelle d’air. Il y a à partir de ce niveau condensation d’une partie de plus en plus grande de la vapeur d’eau dans la parcelle qui forme un nuage. Si le mouvement vertical se poursuit, les gouttellettes de nuages formeront des gouttes de pluie ou des flocons, selon la température ambiante. Donc les dépressions sont le plus souvent associées avec des zones nuageuses et du mauvais temps.

Circulation cyclonique et anticyclonique, dans l'hémisphère nord, et les mouvements verticaux engendrés

Circulation cyclonique et anticyclonique, dans l’hémisphère nord, et les mouvements verticaux engendrés

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