Inversion d'advection de surface

Comme mentionné, les vents de surface à travers la zone des îles anglo-normandes étaient légers et généralement vers le sud, en direction du gradient de pression entre la haute pression retombant au-dessus de la Méditerranée et le centre de basse pression cyclonique au nord-ouest du Royaume-Uni. Ces vents apportent de l'air chaud au large de la côte depuis la Bretagne où les températures de surface à (annexe C, figure 2) s'élevèrent dans les low twenties. De l'air chaud advecté au-dessus de la mer plus froide de cette manière pourrait bien établir une inversion de température dans la couche marine limite. Clairement, nous nous intéressons à l'atmosphère tout le long de l'axe de vision depuis la zone au nord d'Aurigny à la Bretagne (et au-delà), et dans des conditions d'advection au large le profil au-dessus de la zone des îles anglo-normanes pourrait être assez différent de celui au-dessus de la zone côtière.

Tout d'abord, les prévisions d'air élevé du Formulaire 214 du Bureau Météo Britannique (6 niveaux entre 1000 et 24 000 pieds) pour la position de latitude 50° nord et de longitude 02°30' ouest, valide de 09:00-février 2008 à 15 h, samedi 23 avril 2007, fut obtenue (annexe C, tableau 2). Il s'agit d'un lieu en océan à quelques 20 miles nautiques au nord-ouest d'Aurigny et qui est simplement représentatif d'une grande zone de mer contenant la position de l'observation. Le formulaire 214, bien que n'étant qu'une prévision, était le produit météo sur l'air élévé le plus local disponible.

Tableau 2 - Profils de température possible au-dessus des îles de a) Aurigny et b) Guernesey basé sur le formulaire 214 interpolant les températures (moyennes) de surface Aurigny 13:50-14:20Z et Guernesey 13:50-14:20Z et le signalement du capitaine Bowyer de 10°C @ FL40 au nord d'Aurigny
Alt 292 335 1000 2000 4200 n1Altitude véritable AMSL approximative du FL40 basée sur le paramétrage de pression QNH d'Aurigny 5000 10 000 18 000 24 000
a) T°C
+14 +14 +14 +10 +09 +00 -13 -26
b) T°C +16,5 +14 +14 +10 +09 +00 -13 -26

L'interpolation de ces températures prévues en air élevé avec la température FL40 enregistrée par le capitaine Bowyer (~10 °C) et les températures de surface enregistrées à Aurigny ou à Guernesey a suggéré la possibilité d'une vitesse de variation de température non standard dans les deux premiers milliers de pieds (tableau 2).

Ces profils suggèrent des températures généralement plus chaudes que la moyenne dans le premier millier de pieds et un gradient isotherme (pas de variation) de ~300 à 2000 pieds ou à dans la couche de 1-2000 pieds.

Cependant, une demande à Anthony Pallot (Officier Météo Principal, Département Météorologique de Jersey) a suscité l'opinion qu'aucune de ces températures de surface sur terre ne peut être extrapolée à des conditions au-dessus de la mer, et plus encore que les véritables températures d'air élevé différaient probablement quelque peu des prévisions du Formulaire 214.

Tableau 3 - Meilleure estimation de profil de température vertical au-dessus de la mer entre Guernesey & Aurigny
Alt (pieds) surface 1000 2000 5000 10 000 18 000 24 000
T°C
12 15 14 10 0 -15 -25

Les températures de surface en mer enregistrées à Jersey et St. Peter Port, Guernesey le 23 avril étaient de 12,2 °C et 11,8 °C respectivement n2La moyenne de 12 °C est corroborée par le chiffre de prévision par le Bureau Météo de Jersey délivré à midi, le 23 avril, ainsi que par les Jersey Planning & Environment Dept, Fisheries & Marine Resources, qui ont rapporté (email 23 juillet 2007) des températures "de l'ordre de 12 °C". Les mesurs SST du Channel Light Vessel ont donné une moyenne de 11,8 °C et un max de 12,2 °C. Le CLV est loin au nord dans une eau plus profonde dont on pourrait s'attendre à ce qu'elle soit if anything plus froide, suggérant que la SST dans une eau côtière moins profonde après un récent réchauffement pourrait être significativement au-dessus de la moyenne de 12 °C des îles anglo-normandes. Cependant les mesures IR du satellite NOAA-18 indiquent une SST dans l'intervalle 9,5 - 11,5 °C, bien que la carte montre très peu de pixels fiables dans la zone en raison des nuages et de la brume. D'un autre côté la simulation numerical ALADIN de Météo France utilise 12,4 ° C pour les eaux côtières près de Lannion.. Ceci suggère une possible inversion de température dans les premiers 1000 pieds au-dessus de la mer. Sur la base de la connaissance des conditions réelles dans la zone à la date de la meilleure estimation température de Tony Pallot le profil au-dessus de la mer entre Guernesey et Aurigny est montré en tableau 3. Ce profil adhère d'assez près à la prévision pour aviation pour la zone locale de samedi 23 13 h-samedi 23 18 h ce jour-là.

Ici un de gradient d'inversion de surface de 2°C/kpieds suggéré par la prévision d'air élevé du Formulaire 214 est modifié en un gradient de 3°C/kpieds au-dessus de la mer n3Les estimations révisées pour les altitudes élevées en tableau 2 suggèreraient une inversion de ~3° C/kft au-dessus du sol d'Aurigny, et une slightly superadiabatic lapse rate (-3.75° C/kft) au-dessus de Guernesey, mais elles ne sont probablement pas très significatives.. Ceci serait raisonnablement typique d'un profil dans un secteur chaud. Cette conclusion nous fut confirmée independamment par le météorologue de Jersey Frank LeBlancq : (Là) il y avait une inversion ce jour-là mais qui n'a l'air que de 2 ou 3C, alors qu'une bonne inversion serait de (disons) 6C ou de cet ordre n4 Email de Tony Pallot à Martin Shough, 25.07.07; email de Frank LeBlancq 27.07.07..

Figure 20 - Tracé Skew-T de température dry-bulb (courbe noire), point de rosée, point de gel et vents pour 48,9N 3,4O, 23 avril samedi 23 13 h produit par le modèle de simulation numérique ALADIN de Météo France
Figure 20 - Tracé Skew-T de température dry-bulb (courbe noire), point de rosée, point de gel et vents pour 48,9N    3,4O, 23 avril samedi 23 13 h produit par le modèle de simulation numérique ALADIN de Météo France

Les conditions au sud de la zone des îles anglo-normandes furent examinées de plus près pour nous par l'agence gouvernementale française Météo France qui réalisa aimablement une simulation numérique sur ordinateur à notre demande, basée sur l'ensemble des données qui leur était disponible. La representative location for the profile was coastal water at 48,9N 3,4O, au large de Lannion, en Bretagne (qui se trouve près de l'axe de vision vers les PANs depuis le Trislander). La simulation fut lancée sur 4 h entre samedi 23 09 h et 13:00Z avec une résolution géographique de 0,1 ° lat/long et pour des niveaux d'altitude entre 0 et 1500 m. Le résultat est montré dans le diagramme skew-T en figure 20, qui représente le profil vertical prédit pour samedi 23 13 h, un peu plus d'une heure avant l'heure d'observation, et il est facile de vérifier la caractéristique décrite par Thierry Jimonet de Météo France, à Toulouse, telle que suit :

...près de la côte nord bretonne, nous trouvons une inversion assez claire dans les couches très basses entre 0 et à peu près 200 m au-dessus de la mer. La pression au niveau de la mer est de 1021 hPa et la température de 12,4° alors que le modèle indique une température maximum de 18,1 ° pour 1014 hPa. Cela revient à dire qu'un gradient vertical d'environ près 5° pour 50 m... Dans ce cas particulier, le modèle semble indiquer un phénomène assez local (près de la côte en raison d'une différence dans la température mer/sol) ...atteignant un maximum vers samedi 23 13 h n5 Email de Thierry Jimonet à Jean-francois Baure, 03.09.07.

Jimonet avance que le Printemps est une saison propice au développement de telles inversions d'advection. Il ne fut pas possible de dire jusqu'où l'inversion locale de gradient pourrait s'étendre depuis la côte, mais près de la côte, juste sous les 10 °/100 m (33 °/1000 pieds), il est sur le point of a trapping gradient, où les rayons lumineux seraient réfractés avec le même rayon de courbure que la Terre (33 arcsec/km). Cette profondeur de couche de surface de ~200 m (660 pieds) pourrait par conséquent agir comme un conduit optique.

Nous fûmes aussi intéressés par une inversion élevée possible qui pourrait provoquer des changements aigüs dans l'indice de réfraction autour de l'altitude de la couche de brume (puisque les axes de vision optiques vers les PANs depuis le Trislander furent parfois rapportés comme tangentiels à cette couche). Bien que le modèle numérique de Météo France n6 A noter la brise de surface nord-ouest sur la côte se développant à 13:00Z (UTC). Voir Section 6.d.ii. ne produise aucun signe d'une inversion élevée nous avons cherché à vérifier ceci par rapport à des éléments directs et indirects dans des observations météo et ascensions de ballons.