Cours météo - La pression atmosphérique

La pression atmosphérique peut être associée à la pression qu'excerce l'air sur un point donné. A un endroit précis, la pression atmosphérique est donc le poids exercé par une colonne d'air partant du sol et s'étirant jusqu'au sommet de l'atmosphère.

La pression se mesure à l'aide d'un baromètre et s'exprime en hectopascal (hPa). 1 hectopascal équivaut à 100 Pascals (Pa) ou encore à 1 millibar.

Au niveau de la mer, la pression moyenne est de 1 013.25 hPa. Météorologiquement parlant, dès lors que la pression descend en dessous de 1 010 hPa, il s'agit de basses pressions (dit aussi : « conditions dépressionnaires »). Le vent est plutôt fort et le temps est mauvais avec un ciel souvent fort encombré et des précipitations fréquentes.

A contrario, lorsque la pression dépasse 1 015 hPa, on parle alors de hautes pressions (dit aussi : « conditions anticycloniques »). Le vent est faible et le temps est beau avec un ciel souvent bien dégagé.

1 | Pression atmosphérique : un peu d'histoire !

La pression atmosphérique est mesurée depuis plusieurs siècles, plus exactement depuis qu'un certain Evangelista Torricelli, en 1644, a inventé le baromètre à mercure. Alors physicien et mathématicien, il a l'idée de remplir un grand tube à essai de mercure, puis de le boucher avec un doigt et de le renverser dans une bassine contenant également de mercure. De ce fait, il constate alors que la hauteur de mercure dans le tube demeure aux environs de 76 cm, correspondant au poids de la colonne d'air s'exerçant sur une section de tube de 1cm². Il en déduit que les variations de la pression correspondent aux variations de la hauteur de mercure dans ce même tube.

199 ans plus tard, Lucien Vidie (un français) dépose le brevet du « baromètre anéroïde » qui est une capsule métallique en forme d'accordéon, dans laquelle on fait le vide d'air et qui se déforme en fonction des variations de la pression. Les déformations se répercutent sur une aiguille qui indique à l'observateur la pression atmosphérique et qui fait de ce baromètre : un baromètre à cadran.

Dans un premier temps, la pression s'est mesurée en millibar, puis par la suite en hectopascal.

2 | Caractéristiques de la pression atmosphérique

Tout d'abord il faut signaler que la pression atmosphérique, pour être rationnelle, doit être mesurée à une certaine altitude. En effet, selon un profil vertical, la pression diminue (de moitié à 5 500 m) au fur et à mesure que l'altitude augmente, puisque le poids de l'air qui nous surplombe est moins important.

A noter également le fait que 90 % de la pression atmosphérique se concentre presque dans les 15 premiers kilomètres de l'atmosphère. Autrement dit, la pression va avoir tendance à diminuer plus intensément dans les basses couches qu'en altitude.

Toutefois, cette variation n'est pas linéaire. Pour la déterminer, il existe des calculs tenant compte de la variation d'altitude et de la température (loi du nivellement barométrique). La diminution est plus importante en basse altitude qu'en haute altitude. Selon ces mêmes calculs, pour que la pression diminue de 1hPa, il faut monter de 8,5 mètres au niveau de la mer et 30 m vers 3000 mètres.

Graphique de la variation de la pression en fonction de l'altitude

Afin de mieux appréhender les systèmes météorologiques à l'échelle mondiale, les météorologues analysent les variations de la pression atmosphérique. Cela permet de définir les anticyclones (A ou H) dont la pression est supérieure à 1013.25 hPa, et les dépressions (D ou L) dont la pression est inférieure à 1013.25 hPa.

Dans les régions de latitudes moyennes, la pression atmosphérique est un paramètre qui s'avère très fluctuant. Le palier inférieur est fixé autour des 950 hPa tandis que le palier supérieur se situe aux environs des 1050 hPa, soit une différence de 100 hPa tout de même.

3 | Notions d'isobares et de géopotentiels

Pour analyser une situation météorologique, le champ de pression est un élément fondamental. Chaque observation de pression à l'échelle du globe est ramenée au niveau de la mer, de façon à ce que les mesures soient comparables entre elles.

Un tracé de lignes isobares est ensuite réalisé, reliant les points d'égale pression, effectués généralement de 5 hPa en 5 hPa. Ainsi, on obtient une carte isobarique permettant de délimiter les zones dépressionnaires et les zones anticycloniques.

La pression peut également être représentée sous une autre forme : « les géopotentiels ». Il est d'ailleurs plus pratique de reporter les altitudes où se situent les mêmes pressions de manière à cartographier le champ de pression à différentes altitudes.

Les lignes d'égale altitude sont appelés des isohypses. Celles-ci sont mentionnées en décamètre (dam) de 4 en 4 unités. Ce type de cartographie est généralement utilisé pour des pressions standards (700, 500 et 300 hPa).

Modélisation de la pression et des géopotentiels à 500 hPa (modèle GFS)

Pour la topographie de la surface 500 hPa (géopotentiels à 500 hPa : c'est l'altitude à laquelle on atteint 500 hPa), l'altitude moyenne est de 556 dam. En deçà de cette valeur, nous trouvons sur la zone, une dépression relative. A contrario, si les valeurs se situent au-dessus, nous trouvons sur la zone, un anticyclone relatif.

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