Salut J81,
Pas facile à t'expliquer
. J'espère que tu as quelques petites bases en thermodynamique.
Voici une définition issue du site Meteociel:
Thêta-e ou température potentielle équivalente:Si on ne la connaît pas, alors il est grand temps de se mettre dans le bain. Ce paramètre ultra utile est comme son nom l’indique une température bien qu’elle soit un peu trafiquée.
Prenons une particule soulevons la… elle suit l’adiabatique sèche puis à la saturation, l’adiabatique humide. Le but c’est de la soulever jusqu’à ce que toute l’eau soit condensée. Seulement, peut être savez vous que la condensation est responsable de la libération de chaleur latente ce qui fait que notre particule va continuer de se refroidir mais moins rapidement que si elle était sèche ou humide. C’est pour cela que la courbe des pseudo adiabatiques est moins inclinée vers la gauche que celle de l’adiabatique sèche sur l’émagramme (cf. l’analyse). La chaleur latente va se transformer en chaleur sensible (celle qu’on peut mesurer par le thermo). Une fois que toute l’eau contenue par la particule est condensée on considère que toute la chaleur latente a été transformée en chaleur sensible. Puis on fait descendre la particule par une adiabatique sèche jusqu’au niveau de pression 1000hPa.
Dans le calcul de la thêta E on tiendra compte de la chaleur que l’on pourrait qualifier de totale, c'est-à-dire la chaleur sensible + la chaleur latente (que l’on a transformé en sensible pour la mesurer).
Nous ajouterons que plus la température de la particule est chaude lors du début de la condensation plus elle pourra contenir d’eau et plus il y en aura à condenser. Et donc plus on aura de chaleur latente transformée en chaleur sensible. Ce paramètre est une grandeur conservatrice car on conserve l’énergie libérée lors de la condensation. La température potentielle équivalente augmente lorsque la température et/ou le pt de rosée augmente. Et ne subit pas de variations subites lors des évolutions générées par les mouvements verticaux (elle résiste au foehn par exemple). En fait elle ne varie que lorsqu’il y a échange de chaleur entre la particule à laquelle elle se rapporte et le milieu environnant. Les variations de thêta E vont indiquer des pertes ou des gains de chaleurs. C’est donc un très bon traceur de masse d’air… des zones ou la thêta E varie brutalement sont des zones d’activité frontales généralement ou des zones dites baroclines (à fort gradient). Grâce à la Thêta E on va pouvoir zoner les fronts… mais aussi déterminer l’anomalie chaude présente dans une dépression, savoir l’influence du secteur chaud. Bref tout plein de choses utiles.
Petit conseil : Si il y a bien un paramètre sur lequel il ne faut pas passer outre, c’est bien celui-ci. A consommer sans modération donc…. Si les zones de gradient (frontogenèse) sont à surveiller, les zones de thêta E élevées sur de vastes superficies le sont aussi. Car la thêta E n’est pas un paramètre qui se déguste tout seul. Autrement ce serait comme une salade sans vinaigrette. Elle marche de paire avec la 1.5PVU dont nous parlerons plus loin. Ainsi si vous observez une zone de hautes thêta E qui se phase avec une anomalie de tropo… BOOM !
Le ptit plus (pour les plus experts) : La signature du front froid dédoublé se repère sur une coupe verticale de présentant les Thêta E, en effet la trace du front d’altitude précède celle du sol, on a donc un gradient bien incliné vers l’avant et non pas vers l’arrière comme c’est le cas avec le front froid type : anafront qui est pourtant moins courant. Mais c’est en réalité logique car la plupart des front froid qui arrivent sur la France sont d’anciens anafront qui ont évolué en front froid dédoublé du fait que l’air froid a finit par s’infiltrer à l’étage moyen vers 500hPa.
Explication issue du forum du site Infocliamt:Thêta-e, quèsaco: Les météorologues par thêta parlent de température potentielle alors voici quelques explications concernant ce paramètre :
On peut dire que la température potentielle c’est un peu comme la pression ramenée au niveau de la mer, en fait on ramène la température au niveau 1000hPa. Prenons un exemple, imaginons qu’il fait beau et chaud aujourd’hui à Perpette les oies, le sol s’échauffe puis une parcelle d’air au contact de ce sol chaud va s’échauffer et sa densité diminuant, va s’élever. Elle monte, monte jusqu’à un certain niveau. On veut savoir si elle va pouvoir continuer à s’élever encore un peu ? Là encore y a des histoires de températures et de masse volumique. Si l’air environnant est plus froid que la parcelle considérée elle devrait en principe poursuivre son ascension. Mais qu’est-il arrivé à cette petite parcelle durant son trajet depuis le sol ? Hé bien sa température a subit une diminution, ne serait-ce parce que sa pression est déjà plus basse qu’au niveau du sol.
L’ascension étant supposée adiabatique (sans échange de chaleur avec le milieu extérieur au système : la parcelle) on pourra calculer la température au niveau de pression que l’on veut considérer. Faisons maintenant sens inverse : au lieu de faire remonter notre parcelle on la fait descendre à partir du niveau que l’on voulait, par exemple 850hPa. On la fait glisser vers le bas à l’aide de notre imagination, et là notre particule se réchauffe jusqu’au sol 1000hPa et ce qu’on a alors c’est la Thêta.
Ce qu’on vient de faire répond à la définition moins imagée de la température potentielle :
« Température que prendrait une particule d’air si elle était amenée adiabatiquement et sans connaître de saturation, à une pression standard : 1000hPa » : météorologie maritime et générale cours 14 MF…
Mais prudence il est bien dit « sans connaître de saturation » ça marche donc pour un air humide (non saturé), si notre air était saturé ce serait un tout petit peu plus compliqué.
Température potentielle : facile à lire sur l’émagramme
Comment ramener une particule d’air au sol ? Rien de plus simple sur le graphique car il a était calculé pour ça entre autre…
Image IPB
Voici un extrait d’émagramme, ce sont les lignes vertes que l’on va utiliser et qui représente les transformations adiabatiques des particules d’air non saturé. On peut les assimiler à un petit toboggan que le point A va utiliser pour descendre jusqu’à 100hPa, on trouve ici environ 30°.
On peut se demander qu’est-ce qui arriverait au point A si il était un tout petit peu plus à gauche, ne pourrait-il pas lui aussi prendre un toboggan ? Si mais ce dernier c’est vous qui devez l’imaginer dans votre tête de manière parallèle au toboggan le plus proche. Si notre air était saturé on aurait pas emprunté un toboggan tel que l’adiabatique sèche mais plutôt celui des pseudo adiabatique en pointillés verts et là le réchauffement si l’on redescend serait nettement moins net et si on imaginait une courbe en tiret parallèle à celle à droite du point A on trouverait à peu près 17°C.
Bref la décroissance de la température si on considère une détente plutôt qu’une compression serait un peu moins de deux fois plus rapide que si on suivait une adiabatique sèche.
Et si on effectue un déplacement de la particule d’air saturée jusqu’au sol : 1000hPa on obtient la thêta’w la température pseudo adiabatique potentielle du thermomètre mouillé.
Nous venons d’expliciter la thêta et par la même occasion avons esquisser la notion de température pseudo adiabatique potentielle du thermomètre mouillé ou plus simplement la Thêta’w, parlons maintenant du « e » qui suit la thêta. On comprend qu’il s’agit du « e » de équivalent
La température équivalente ( à ne pas confondre avec la température équivalente au sens du ressenti par exemple facteur éolien) me semble t-il est la température qu’une parcelle d’air aurait après avoir suivit : une détente adiabatique sèche jusqu’à la saturation, puis elle suivrait une pseudo adiabatique jusqu’à ce que toute l’humidité soit condensée et enfin on lui ferait subir une compression en suivant l’adiabatique sèche pour la ramener à la pression initiale. Un peu complexe il est vrai mais c’est juste pour détailler.
Si on a compris le truc de la Te (température équivalente) et l’histoire de la thêta alors on sait que la Thêta e c’est tout simplement le fait que l’on ramène la température équivalente de la particule d’air à 1000hPa, le niveau standard.
Ce qu’il y a de pratique c’est qu’on prend on compte la chaleur ajoutée par le fait qu’il y a libération de chaleur latente.
La thêta e augmente lorsque la température et/ou le pt de rosée augmente.
Autrement dit plus il fait chaud et humide et plus une thêta e est élevée.
A quoi ça sert ? (certaines explications tirées du triplet)
L’intérêt du paramètre est que c’est un bon traceur de masse d’air et qu’il est quasi conservatif et arrive même à résister au foehn !…Avant d’aller plus loin il faut dire que la thêta’w et la thêta e sont deux paramètres très voisins et que ce qui est valable pour l’un est valable pour l’autre, simplement signalons que la thêta e colle mieux à la réalité car elle s’applique aussi bien à une zone humide que saturée mais que la thêta e ayant une formulation plus complexe elle alourdie les calculs. Les anglophones préfère souvent le thêta e à la t’w mais au fond cela a peu d’importance.
Mais n’est pas bon traceur qui veut… les conditions météorologiques sont soumises à de brutales variations : rotation des vents, variations de la tempé…
Il n’y a pas une masse d’air uniforme sur terre à cause du chauffage différentiel, il existe une multitude de masse d’air aux caractéristiques précises (Par exemple : refroidissement par la base à cause du refroidissement IR caractérisant une masse d’air de type « R » : radiative etc…)
De plus les masses d’air subissent des changements de caractéristiques en évoluant sur des surfaces de nature différentes (continentale, océanique…), et subissent aussi des effets mécaniques comme les soulèvements…
On admet que l’atmosphère est donc un fluide hétérogène composé de grandes masses d’air plus ou moins individualisées. Entre qu’entre ces « blocs » on trouve des zones de transition plus ou moins brutales.
Ainsi un traceur devrait répondre aux critères suivants :
-Etre sensiblement différent d’une masse d’air à une autre
-Varier suffisamment lentement dans le temps
- Etre plus ou moins uniforme aussi bien horizontalement que verticalement.
Or la t’w ou thêta e présente l’avantage de différer d’une masse d’air à une autre, d’être plus ou moins constante dans une masse d’air homogène et surtout elle varie lentement car peu sensible aux évolutions les plus rapides générées par les mouvements verticaux. En effet elle ne varie que lorsqu’il y a échange de chaleur entre la particule à laquelle elle se rapporte et le milieu environnant. Ainsi thêta e ou t’w augmente lorsqu’il y a apport de chaleur (par chaleur latente par exemple)/ thêta e ou t’w diminue lorsque la particule cède de la chaleur. Les variations de thêta’w vont indiquer des pertes ou des gains de chaleurs.
Les zones de gradients, de discontinuité de thêta’w ou de thêta e vont donc indiquer des limites de masses d’air, souvent des zones ou il y a activité frontale.
Il est donc essentiel de repérer ces zones sur les modèles qui vont permettre de mieux pouvoir zoner un front, là ou son activité sera maximum.
La thêta e permet de connaître en un coup d’œil les zones qui seront concerné par le secteur chaud d’une perturbation… les zones à fort risque orageux quand le phasage avec d’autres éléments est assuré. Bref on pourrait écrire un livre avec tous les cas type que l’on rencontre tellement l’utilisation de la carte thêta e ou t’w est utile à 850hPa.
Voilà, bonne lecture
Ca marche uniquement à l'échelle d'un cumulonimbus avec le courant de densité. 
