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Calendrier de l'Avent 2022

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Notre calendrier de l'Avent 2022 démontre que la météorologie et la climatologie ne se limitent pas à des mesures, des graphiques ou des analyses, mais qu'elles sont aussi parfois illustrées par des phénomènes météorologiques remarquables. Cette année, vous trouverez derrière chaque "porte" de notre calendrier une série de photos de manifestations météorologiques impressionnantes accompagnées bien sûr d'explications. Nous vous souhaitons une bonne période de l’Avent et beaucoup de plaisir avec notre calendrier !

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24 – Le ressaut hydraulique

Une dernière porte de notre calendrier de l’Avent 2022 s’ouvre : toute l’équipe de MétéoSuisse vous souhaite de bonnes fêtes de fin d’année et nous espérons que vous avez apprécié cette tournée de 24 jours à travers les phénomènes météorologiques les plus divers. Avec cette photo impressionnante du Speer et du Federispitz, nous vous emmenons une nouvelle fois en altitude, à environ 1700 mètres. Ici, le stratus rend visible un phénomène hydraulique, le « ressaut hydraulique ». Celui-ci se produit lorsqu’un courant est soumis à un changement rapide de vitesse d’écoulement. Lors du franchissement d’une montagne – comme dans ce cas entre le Speer et le Federispitz – le courant accélère d’abord et s’écoule avec un mouvement de descente sur la crête. Mais ensuite, le courant est rapidement freiné par les conditions topographiques. C’est lors de cette diminution de la vitesse de l’écoulement que se produit le ressaut hydraulique, qui se manifeste par une augmentation abrupte de la limite supérieure des nuages.

23 – Lueur alpine

Avec ce jeu de couleurs impressionnant sur le Mönch, l’Eiger et la Jungfrau, nous vous mettons aujourd’hui dans l’ambiance de Noël. Lorsque le soleil est bas, les montagnes éclairées brillent souvent dans des tons rouges intenses. Il s’agit du reflet de la lumière du soleil. Celle-ci contient une forte proportion de rouge en raison de son long trajet à travers l’atmosphère et des propriétés de diffusion de l’air. Ce phénomène est également appelé « Alpenglühen » en allemand, que l’on peut traduire par « lueur alpine ». La lueur alpine est particulièrement intense sur les montagnes enneigées ou sur les rochers humides, comme sur cette photo prise en mai 2021.

22 – Spectacle lumineux au-dessus de Genève

Les rayons anticrépusculaires ressemblent aux rayons crépusculaires à la différence qu’ils s’observent lorsqu’on tourne le dos au soleil. Ils sont visibles au lever et au coucher du soleil et résultent des ombres formées par des nuages lointains. Tout comme pour les rayons crépusculaires, l’impression qu’ils convergent en un point est liée à la perspective, les rayons sont en réalités parallèles. Sur cette photo prise à Genève le 7 juillet 2021, les rayons anticrépusculaires sont encerclés par un arc-en-ciel formé par la dispersion des rayons du soleil à travers des gouttes de pluie.

21 – Tornado Alley

Aujourd’hui, nous partons en voyage aux États-Unis. L’État du Colorado, aux Etats-Unis, est réputé pour son décor des Rocheuses à couper le souffle et ses stations de ski comme Vail ou Aspen, nettement moins pour les violents orages et les tornades qui sévissent sur un bon tiers est de l’Etat. En effet, la plaine située à l’est de la chaîne des Montagnes Rocheuses appartient à la partie occidentale de la Tornado Alley, c’est-à-dire la célèbre Allée des Tornades qui s’étire du Texas à la frontière canadienne en passant par le Kansas, le Nebraska et… le Colorado oriental. Une de ces tornades s’est laissée photographier à Campo par notre collègue, chasseur de tornades à titre privé, le 31 mai 2010.

20 – Féérie hivernale

Un épisode neigeux remarquable à la mi-janvier 2021 a créé des paysages féériques sur le Plateau alémanique, notamment sur le Hirzel, comme le montre ce tilleul fraîchement enneigé. Du 14 au 15 janvier 2021, environ 25 à 40 cm de neige fraîche sont tombés sur l’est du Plateau, ce qui n’est pas fréquent dans cette région. Dans les cantons d’Appenzell et dans certaines parties des Grisons, on a même mesuré 50 à localement 70 cm de neige fraîche. Parallèlement, à l’ouest des cantons d’Argovie et de Lucerne, les précipitations sont tombées pratiquement uniquement sous forme de pluie. Cela a été rendu possible par une limite de masse d’air qui était quasiment stationnaire sur le versant nord des Alpes.

19 – Lune déformée

L’année passée, la Lune a pris une forme inhabituelle ! Lorsque la Lune (ou le Soleil) se trouve à proximité de l’horizon, on observe parfois des déformations étranges sur ces corps célestes. Cela se produit lorsqu’il y a de grandes différences de température dans les couches les plus basses de l’atmosphère. Dans ce cas, en raison de la différence de densité des masses d’air, les rayons lumineux ne suivent pas une trajectoire rectiligne mais sont courbés ou même, dans les cas extrêmes, réfléchis. Cela provoque des déformations et des distorsions optiques étranges sur la Lune et le Soleil.

18 – Glacière du lac de Mont-d’Orge

Cette photo du lac de Mont-d’Orge gelé près de Sion prise le 12 février 2022 n’a rien de particulier en apparence. Toutefois, ce lac, aujourd’hui protégé, a été utilisé jusqu’au milieu des années 1950 pour récolter de la glace qui était ensuite entreposée jusqu’à la fin du printemps dans le bâtiment (glacière) sur la droite de la photo. Cette glace était utilisée pour refroidir des cuves d’une brasserie. Plus d’informations sur ce morceau d’histoire sont disponibles dans un reportage de la RTS et sur le site notre Histoire.

17 – Poissons de foehn

Ce jour-là, à l’avant d’une vaste dépression sur l’Atlantique Nord, le foehn s’est progressivement levé au Nord des Alpes et est devenu par endroits tempétueux en soirée. Le vent du sud a fait grimper les températures jusqu’à 19 degrés dans les vallées à foehn typiques, alors que sur le Plateau, le thermomètre est resté majoritairement à un seul chiffre. Les turbulences au-dessus des Alpes orientales étaient également bien visibles au lever du soleil grâce aux « altocumulus lenticularis », également appelés « Föhnfische » en allemand et plus rarement « poissons de foehn » en français. Cette situation a nécessité l’émission d’avertissements pour le trafic aérien.

16 – Rue de nuages

Cette vue aérienne du sud de l’Allemagne le 16 avril 2021 montre des alignements de cumulus, nommés « rues de nuages », qui se sont formés dans un courant de bise. De telles structures nuageuses se forment juste en dessous d’une inversion de température (vers 1800 m sur cette photo). Pour leur formation, il faut un air instable (au-dessous de l’inversion) et un cisaillement des vents (différentes vitesses et directions des vents à différentes altitudes). Ce cisaillement génère des mouvements de rotation de l’air et donc des courants ascendants et descendants parallèles. Les nuages se forment dans les zones d’ascendances.

15 – Jonction entre le Rhône et l’Arve

Tout comme pour l’air, deux masses d’eau de température différente se mélangent difficilement. La jonction entre le Rhône et l’Arve à Genève en est un très bon exemple. L’eau du Rhône provenant du Léman, donc relativement douce, se mélange mal à l’eau fraîche de l’Arve provenant des Alpes. L’Arve étant nettement plus chargée en sédiments, la frontière entre les deux cours d’eau reste souvent visible sur plusieurs centaines de mètres avant que les deux masses d’eau ne se mélangent. Le 26 octobre 2020, la température du Rhône était de 14 °C et celle de l’Arve, qui charriait de nombreux sédiments suite à de fortes précipitations, de 9 °C.

14 – Parhélie multicolore

Le parhélie est l’un des phénomènes de halo les plus fréquents et les plus colorés. Il est formé par la double réfraction de la lumière solaire sur des cristaux de glace en forme de plaquettes. Lorsque le soleil est bas, les parhélies se trouvent à 22° à gauche et à droite du soleil. Cette distance augmente avec la hauteur du soleil. La couleur rouge indique à chaque fois la direction du soleil, nous voyons donc un parhélie droit sur l’image.

13 – En planeur au-dessus des Pyrénées

Le vol en planeur offre un poste d’observation unique sur les phénomènes météorologiques et les nuages. Sur cette photo prise à bord d’un planeur en vol au-dessus des Pyrénées le 30 octobre 2018, on peut admirer de magnifiques nuages lenticulaires. Très développés, ils sont les témoins des ondulations de l’atmosphère qui se produisent sous le vent (en aval) de reliefs exposés à un vent fort. Ces ondulations se manifestent par des zones ascendantes et descendantes parfois très puissantes avec des vitesses verticales 3 fois supérieures à celle d’un ascenseur ! Cet ascenseur atmosphérique sert de moteur pour les vols en planeur et est donc très prisé des vélivoles.

12 – Orage supercellulaire

La photo montre une supercellule en fin de vie au-dessus de la vallée de la Reuss en Argovie. Les supercellules sont souvent des orages très puissants et de longue durée. Parfois, elles peuvent aussi donner naissance à des tornades. La supercellule sur la photo s’est développée le 24 juillet 2021 à 16 heures au nord de Lyon et a ensuite traversé le Jura, le Seeland et la vallée de la Reuss en Argovie, Peu de temps après, la supercellule s’est désintégrée à 21h30 au-dessus de la ville de Zurich. Elle a ainsi parcouru une distance de près de 350 km et provoqué de la grêle sur la quasi totalité de son parcours. Des grêlons de 4 à 5 cm ont été observés sur le lac de Neuchâtel.

11 – Embruns congelants

Cet arbre recouvert de glace à Versoix (GE) montre le résultat de la combinaison entre une température de l’air négative et un vent fort. Les bords des lacs exposés sont régulièrement balayés par les embruns lors de situations venteuses. Si le vent (généralement la bise) est accompagné de températures négatives, ces embruns gèlent presque instantanément sur les quais. Fin janvier 2005, des sculptures de glaces s’étaient formées sur les rives du Léman suite à un épisode de bise avec des rafales à plus de 60 km/h et des températures maximales négatives.

10 – La bande sombre d’Alexandre

Après un orage en juillet 2020, les nuages se sont rapidement dissipés près d’Ardez (Engadine), de sorte qu’un arc-en-ciel s’est étendu sur toute la vallée. On peut également voir l’arc-en-ciel secondaire et la « bande sombre d’Alexandre » entre les arcs-en-ciel. La bande sombre est nommée en l’honneur du philosophe grec Alexandre d’Aphrodisias et décrit l’espace qui semble plus sombre entre les arcs-en-ciel. La lumière du soleil qui frappe les gouttes de pluie est réfractée et réfléchie. C’est ainsi que se forme l’arc-en-ciel principal. L’arc-en-ciel secondaire se forme par double réflexion. La zone entre les deux arcs-en-ciel est plus sombre car ces gouttes ne peuvent pas dévier la lumière vers les yeux de l’observateur.

9 – Lutter contre le gel – par le gel

Au printemps, les arbres fruitiers en fleurs sont particulièrement sensibles au gel. L’aspersion est une méthode de lutte contre le gel. En se transformant de l’état liquide à l’état solide, l’eau dégage une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur. Une grande partie de cette énergie est dispersée dans l’atmosphère, mais ce qui reste suffit à maintenir l’organe végétal à une température de 0 °C. En effet, la température d’un mélange d’eau et de glace fondante se situe à 0 °C et en provoquant artificiellement ce processus sur les végétaux, on leur évite de geler. Cette méthode est fréquemment utilisée, comme ici en Valais le 20 avril 2017 lors d’un épisode de fort gel. Les photos impressionnantes qui en résultent sont en outre un bel effet secondaire.

8 – Cumulonimbus

Le terme « cumulonimbus » désigne un nuage d’orage et se compose des deux mots latins « cumulus » (accumulation) et « nimbus » (nuage de pluie). Pour qu’un nuage d’orage puisse se former, trois ingrédients sont nécessaires : il faut de l’humidité pour que les nuages se forment, ainsi qu’une atmosphère instable pour que l’air puisse s’élever. Le troisième ingrédient est un déclencheur (« trigger ») qui oblige l’air à s’élever. Un déclencheur peut être par exemple le rayonnement solaire (réchauffement) ou la topographie.

7 – Rayons crépusculaires

Cette photo prise à Genève montre des rayons crépusculaires peu avant le lever du soleil le 7 janvier 2022. Ces rayons, qui donnent l’impression de converger en un point, sont visibles grâce à l’ombre des sommets des Alpes valaisannes et de Haute-Savoie projetée sur la base de nuages. Le Mont-Blanc est reconnaissable sur la droite avec une ombre qui s’étire depuis son sommet. Les rayons sont en réalité parallèles, ils apparaissent comme étant divergents à cause de l’effet de perspective.

6 -  Fer à cheval dans le ciel

Un nuage vortex (ou tourbillonnant) en fer à cheval (« horseshoe vortex cloud ») s’est formé en mai 2020 au-dessus des montagnes de l’Engadine peu après le coucher du soleil. En arrière-plan, on distingue le panorama montagneux entre le Piz Nair (gauche) et le Piz Ot (droite). Ce type de nuage se forme lorsqu’un tourbillon de petite taille est déformé en fer à cheval par des bulles d’air ascendantes. Si l’air est suffisamment humide, le tourbillon en forme de fer à cheval devient visible sous forme de nuage. En raison des conditions atmosphériques particulières nécessaires à sa formation, ce phénomène est plutôt rare à observer et généralement très éphémère.

5 – Averse sur la Riviera vaudoise

Lorsque qu’une masse d’air froid surplombe un lac relativement chaud, l’air juste au-dessus de l’eau se réchauffe et s’élève. Ce mécanisme favorise le développement d’averses et peut générer des précipitations durant plusieurs heures toujours dans la même région. Cet effet de lac (appelé aussi « lake effect ») s’est produit sur le Léman le matin du 27 juillet 2017 avec notamment une averse illuminée par un rayon de soleil sur Vevey. Lorsque ce phénomène se produit en hiver, il peut générer des chutes de neige localement abondantes.

4 – Rencontre avec un fantôme

Sur le chemin menant du Schwägalp au Säntis, un spectre du Brocken nous apparaît à la limite supérieure du stratus, couronné d’une gloire aux couleurs éclatantes. Avec le soleil dans le dos, l'ombre est projetée sur la couche nuageuse située devant ou sous l'observateur. Ce nom vient du Brocken, la plus haute montagne du massif allemand du Harz. En raison des nombreux jours de brouillard (>300 par an), ce phénomène optique peut y être observé fréquemment. L'explication théorique de la formation des gloires est relativement complexe. En principe, la lumière incidente est diffusée dans toutes les directions par les petites gouttelettes de brouillard, une partie retourne vers l'observateur et est diffractée en raison de la nature ondulatoire de la lumière.

3 – Trajectoire atypique

Il est bien connu que les objets pointus attirent la foudre, mais il y a toujours des exceptions. Cet éclair photographié le 20 juillet 2018 est un bon exemple. Alors qu’il aurait pu s’abattre sur l’antenne au sommet du San Salvatore sur les rives du lac de Lugano, il a préféré faire un angle droit pour aller frapper la rive opposée. En cas d’orages, il est quand même conseillé d’éviter de rester à proximité d’objets qui ont un risque plus élevé d’être frappés par la foudre, notamment les arbres isolés ou les objets pointus comme des pylônes.

2 – Le point commun entre les nuages et l’eau

L'onde de Kelvin-Helmholtz est un bel exemple qui montre que l'air est un fluide et qu'il se comporte comme de l'eau. Lorsque deux couches d'air superposées se déplacent à des vitesses différentes, des tourbillons se forment le long de cette frontière et, si l'humidité de l'air est suffisante, des nuages se forment. Selon l'OMM, cette forme rare de nuage est appelée "fluctus".

1 - Le « halo », auréole météorologique

Quel est le rapport entre la météorologie et une auréole ? Derrière la première porte de notre calendrier de l'Avent, nous examinons d'un peu plus près ce spectacle lumineux de Noël : le matin du 22 décembre 2021, lorsque le brouillard s'est dissipé par environ -12 degrés, on a pu observer à Rothenthurm de fantastiques phénomènes de halo en raison des nombreux cristaux de glace en suspension dans l'air. Un halo se forme par réfraction de la lumière sur les cristaux de glace. On peut voir sur la photo, entre autres, un halo de 22° avec des parhélies (faibles), l'arc supralatéral (arc extérieur), les arcs tangeants supérieurs et l’arc circumzénithal (arc qui se trouve à l'envers).