Les ondes liées aux montagnes / la turbulence orographique

En fonction d’un ensemble de facteurs, les ondes orographiques peuvent se développer du côté sous le vent des massifs montagneux, avec pour résultat la turbulence près des crêtes des montagnes. Les mouvements de l'onde continuent sur des centaines de kilomètres en aval. Notez que la turbulence en air clair liée aux ondes orographiques est plus sévère et a une plus grande étendue sur le côté sous le vent des crêtes de montagnes que sur celui des pics isolés.

Les ondes orographiques, qui sont également connues sous l’appellation d’ondes de gravité, ont besoin d'une composante suffisamment forte de vent, perpendiculaire au sommet de la montagne pour se développer. Il existe deux types d'ondes orographiques :

  • • Les ondes piégées: Celles-ci se forment quand les vitesses du vent augmentent avec l'altitude et/ou une couche moins stable recouvre une couche stable. L'énergie des ondes est emprisonnée dans les couches horizontales respectives, en grande partie dans les basses couches, et se propage sous le vent.
    • Les ondes non piégées: Ces ondes, également connues sous l’appellation d’ondes à propagation verticale, se développent dans des conditions stables et/ou avec de faibles vitesses du vent, en particulier autour des massifs montagneux. L'énergie des ondes est propagée vers le haut, et les ondes peuvent souvent être perçues dans les couches supérieures de la troposphère et même de la stratosphère.

Le graphique ci-dessous montre des lignes de flux associées à des ondes orographiques de propagation verticale.

Schéma montrant des ondes orographiques avec des Ac lenticularis et des nuages de rotor formés en aval de la montagne

Hopkins (1977) a décrit des techniques de prévisions du TAC pour les Rocheuses de l'Amérique du Nord ; ces mêmes principes peuvent toutefois être retenus pour d'autres régions montagneuses. Les bons indicateurs habituellement utilisés pour prévoir la turbulence, causée par les ondes orographiques sont :

  • vitesse du vent ≥ 20 kt à tout niveau de la surface jusqu'à 500 hPa
  • vent franchissant la ligne de la crête sous un angle de moins de 30 degrés de la normale
  • baisse rapide de la pression du côté sous le vent de la montagne
  • gradient de température > 5°C/100 km à travers ou le long de la barrière de montagnes

En Afrique du Sud (SA), les zones favorables à la formation des ondes orographiques comprennent le sud-ouest du Cap, les zones orientales du Cap oriental et les parties occidentales du Kwazulu Natal. Cependant, les montagnes sont plus basses que 500 hPa (18000 ft) spécifié ci-dessus. En revanche, les montagnes de l'Afrique du Sud sont en moyenne de l’ordre de 4000 ft (870 hPa) de hauteur dans le sud-ouest et 10000 ft (700 hPa) sur la pente orientale.

Carte Google Earth sur des régions de l'Afrique du Sud