Inversion d'advection élevée

Une autre cause possible d'une inversion élevée près de la couche de brume est là ou l'air chaud continental est advecté au-dessus d'une couche marine relativement froide et relativement profonde d'une manière telle que la couche marine reste imperturbée. Un gradient élevé aigu pourrait intervenir à la frontière entre les 2 masses d'air.

Mais il y a des éléments montrant que plutôt que de rester froid dans les premiers 2000 pieds l'air se réchauffe, créant l'inversion de température marine de basse altitude déjà discutée. Nous avons été informés par Tony Pallot qu'une advection d'air toujours plus chaud au-dessus de ce niveau n'était pas un mécanisme plausible le jour en question. Les données d'ascenscion de ballon suggèrent qu'il pourrait y avoir de l'air sec advecté venant du continent au-dessus de 2000 pieds n1La visibilité au-dessus de la couche de brume de 2000 pieds fut décrite comme étant bonne, à 100 miles nautiques. Andy Young, un scientifique de l'atmosphère à l'Université d'Etat de San Diego, nous fait remarquer qu'il s'agit d'un indicateur d'air sec. La section de coupe optique de particules de brume a une forte dépendance à l'humidité relative. C'est la principale raison pour laquelle une couche de brume pourrait souvent être diagnostique d'une inversion, puisqu'il y a un grand saut d'HR associé au saut de température au sommet de la couche (email à Martin Shough, 1er septembre 2007)., mais pas significativement plus chaud. A cette période de l'année l'effet de la température de surface sur l'air à cette altitude, opposé à la surface, est minimal (dans les +1° au plus) n2Email de Tony Pallot à Martin Shough, 4 septembre 2007..

Cette opinion est corroborée par la simulation numérique de Méteo France, qui prédit une inversion advection locale significative à basse altitude au-dessus des eaux de la côte bretonne au sud des îles anglo-normandes, plus raide sur les 165 premiers pieds (~50 m), mais aucune features of note au-dessus de 1000 mbar (~630 pieds, 200 m).

Nous avons tenté de tester plus avant ces models théoriques d'expert sur des observations du monde réel en investiguant sur la performance du radar météo Departement Météorologique de l'Aéroport de Jersey pendant l'observation. Notre raisonnement fut qu'un conduit optique devait potentiellement être un conduit plus fort pour les longueurs d'onde radar, et qu'une carte de la réflectivité du fouillis de sol pouvait être considérée comme un échantillonnage direct de l'environnement de propagation de micro-ondes dans la zone d'observation.

Nous avons adopté plusieurs approches. D'abord nous avons souhaité simuler l'image radar météo en bande C par tracé de rayon sur ordinateur. En faisant varier la courbure du rayon au un modèle d'élévation numérique de la zone nous avons tenté de reproduire le motif de fouillis de sol et d'après cela inférer la réfractivité radar à basse élévation. Sur la base de ceci nous avons alors proposé d'utiliser les relations bien connues de réfractivité température/humidité pour tracer les trajectoires de optiques de rayons en fonction de ceux dans la région centimétrique. En parallèle l'écho observé depuis les îles pendant la période d'observation fut comparé avec les données d'observation historiques publiées d'après le même radar et un conseil d'expert local fut recherché.

La meilleure correspondance globale avec le motif de fouillis observé dans la zones des îles anglo-normandes fut obtenue avec une courbure de rayon de +22" par km de distance horizontale, une courbure légèrement super-réfractive mais far short of radar trapping (22"/km correspond à un gradient d'indice réfractif d'à peu près -32 unités N par 1000 pieds. Une propagation normale dans l'atmosphère standard est taken to lie between 0 and -24 unités N par 1000 pieds ; la capture intervient avec des gradients plus grands que -48 unités N par 1000 pieds). La hauteur ASL de l'antenne bande C de Jersey se trouverait dans l'épaisseur du conduit optique côtier Breton attendu, mais elle serait située entre la région de conduit fort au sud et la région d'inversion marine plus faible au voisinage de Guernesey et Aurigny au nord. Nous nous attendrions donc à ce que les trajectoires de rayons radar d'élevation pénétrant le conduit puissent se propager avec une efficacité particulièrement accrue au sud, retournant un écho de la topographie côtière de Bretagne avec une force inhabituelle jusqu'à environ 200 m de contour. Ceci correspond aux éléments radar indiquant que la super-réfractivité était plus remarquable et plus variable au sud, et déclinant dans le temps, suggérant un conduit s'affaiblissant, tandis que l'écho des îles au nord montre moins de variabilité et ni Aurigny ni les collines côtières voisines au nord de la peninsule de Cherbourg ne retournent aucun écho n3Il y a un indice de probable masquage topographique au NE du radar, mais les données historiques de 2004 (voir annexe D) prouve que ces zones contribuent bien à un fouillis significatif dans des conditions de propagation super-refractive..

Nous avons donc trouvé des éléments radar qualitativement cohérents avec la situation atmosphérique generale décrite précédemment, bien que des inférences fiables sur la force de la réfraction optique n'aient malheureusement pas été possibles, principalement en raison de l'incertitude sur le profil d'humidité vertical, une variable sur laquelle la réfractivité radar est particulièrement dépendante (un récit plus complet de ces investigations est donné en annexe D).