En météorologie, qu'est-ce qu'un isobare?
Une isobare est une ligne reliant des points de pression atmosphérique égale sur une carte météorologique. Le mot vient des mots grecs isos - égal - et baros - poids. En traçant les isobares à des intervalles basés sur les lectures de pression, les zones de haute et de basse pression peuvent être représentées sur une carte, tout comme les collines et les vallées sur une carte de contour d'un paysage. En étudiant les isobares sur une carte, les météorologues peuvent prédire si le temps sera clair ou nuageux, la force du vent, les directions et, compte tenu de la latitude et de la période de l’année, les températures sur une vaste zone.
Puisqu'il n'est pas possible de mesurer la pression atmosphérique en tout point de la zone couverte par une carte météorologique, les isobares sont basées sur les lectures de pression atmosphérique prises par les stations météorologiques. La pression atmosphérique diminue avec l'altitude, de sorte que les lectures sont ajustées aux valeurs du niveau de la mer pour tenir compte des variations d'altitude. Aux États-Unis, les lectures de pression sont normalement effectuées toutes les heures et les isobares sont normalement espacées de 4 millibars (mb), avec une pression de 1000 mb comme base. À partir d'un ensemble de lectures de pression atmosphérique prises au même moment à divers endroits dans une zone, les isobares peuvent être tracées en estimant où la pression aurait la valeur appropriée.
Par exemple, si une station météorologique indique une pression de 1002 mb et une autre station située à quelques kilomètres au nord, indique 1006 mb, on peut estimer que la 1004 isobar passerait entre les deux. Sur une carte d'isobares, les isobares seront étiquetés avec les valeurs de pression qu'ils représentent, par exemple 996 mb, 1000 mb, 1004 mb, etc. La carte indiquera également les lectures individuelles effectuées dans les différentes stations.
Sur une carte isobare, les météorologues peuvent déterminer le temps qu'il fera probablement au cours des prochains jours. Les zones à basse pression, appelées cyclones, sont caractérisées par un apport d’air qui monte au centre et est généralement associé à des nuages et des précipitations. Les zones à haute pression, appelées anticyclones, sont associées à un flux d'air descendant et sortant et apportent généralement un temps sec et dégagé.
Le vent souffle des zones de pression les plus élevées aux zones de pression les plus basses Les isobares sur une carte météorologique indiquent les gradients de pression. Si les isobares sont éloignés les uns des autres, il s’agit d’un léger gradient de pression et de vents légers. Lorsque les isobares sont proches les uns des autres, cela indique une forte pente. Plus le gradient de pression est raide, plus la vitesse du vent est élevée.
Les gradients de pression ont tendance à être plus escarpés autour des zones de basse pression que autour des zones de haute pression. Si une carte isobare est représentée comme un paysage, les zones à haute pression ressembleraient à des collines en pente douce et des zones à basse pression à des dépressions abruptes. Les zones de basse pression sont en fait appelées «dépressions» dans certaines zones.
Si la friction est ignorée, la vitesse du vent est déterminée par la force du gradient de pression (PGF). Ceci peut être calculé comme le résultat de la valeur de haute pression moins la valeur de basse pression, divisé par la distance, et est normalement exprimé en millibars par kilomètre (mb / km). Par exemple, si une carte isobare montre une chute de pression de 1008 mb à 996 mb sur une distance d'environ 20 km, le gradient de pression est de 12 mb / 20 km, ce qui correspond à 0,12 mb / km. Il s’agit d’un gradient de pression assez élevé, de sorte que des vents forts seraient prévus pour cette région.
La direction du vent est affectée non seulement par l'orientation du gradient de pression, mais également par la force de Coriolis résultant de la rotation de la Terre. Dans l'hémisphère nord, les vents soufflant autour d'une zone de basse pression tournent dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et ceux autour d'une zone de haute pression tournant dans le sens des aiguilles d'une montre. L'inverse est vrai dans l'hémisphère sud. La quantité de déviation due à la force de Coriolis est plus grande vers les pôles et est également proportionnelle à la vitesse du vent.
Sans tenir compte des frictions, la FDP et la force de Coriolis peuvent s'équilibrer, ce qui entraîne des vents parallèles aux isobares. Celles-ci sont connues sous le nom de vents géostrophiques et peuvent se produire très au-dessus du sol, où le frottement n'est pas important. Cependant, à la surface, les frottements ralentissent le vent, atténuant l'effet Coriolis, et les vents ont tendance à traverser les isobares, se déplaçant vers les cyclones et s'éloignant des anticyclones, dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, selon l'hémisphère.