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Les cartes météorologiques les plus complètes comportent, outre les symboles de fronts et de vents, une véritable cartographie des relevés de pressions atmosphériques, indiquées par les lignes isobares, équivalentes au niveau des pressions (ramenées au niveau de la mer) de la carte topographique , avec ses courbes de niveau
Il existe des cartes isobariques aussi bien pour les pressions relevées au niveau du sol (mer et terre), qu'à une altitude déterminée (3000m, 5000m,...) 
Ainsi vous avez des cartes isobariques à 850 hPa, 700hPa, 500 hPa & 250hPa
D'ailleurs les deux cartes peuvent être très différentes pour un même lieu et un même moment
Il est bien évident qu'en raison des évolutions permanentes de la pression atmosphérique, une carte isobarique n'a qu'une validité à brève échéance, en général quelques heures dans la même journée
Cependant, pour qui sait la lire, une carte comportant les seuls relevés barographiques (= les lignes isobares) constitue une mine d'information sur le temps qu'il fait et celui qu'il va faire au cours d'une journée
Ainsi les cartes à disposition du public sont renseignées habituellement avec des symboles tels que :
les vents, la situation des fronts éventuels mais aussi les dépressions, les anticyclones, les cols, les marais barométriques, les dorsales et talwegs

La carte de surface isobarique au niveau de la mer et ses mentions

Les symboles que l'on peut trouver sur une carte météorologique

L'explication détaillée de tous ces termes météorologiques

La pression et le champ de pression

La pression atmosphérique est mesurée au sol et à diverses altitudes et présente une variabilité notable tant verticale qu' horizontale :

- les variations verticales : la pression atmosphérique diminue quand on s'élève dans l'atmosphère
Ce gradient n'est pas constant et diminue avec l'altitude
Dans les basses couches de l'atmosphère, la pression diminue de 1 hPa tous les 8 mètres, alors que la même baisse de pression demande une dénivellation de 60 m vers 18 km d'altitude
Ainsi d'une valeur moyenne d'environ 1013 hPa (hectopascal) à l'altitude 0 elle est d'environ 850 hPa à 1500m, de 200 hPa à 12 km et de 10 hPa à 60km

- les variations horizontales : en établissant une carte des pressions au niveau des mers, on s'aperçoit que la valeur de la pression atmosphérique n'est pas la même dans toute la région
Il existe des zones où la pression présente un minimum relatif (les dépressions) et d'autres où la pression présente un maximum relatif (les anticyclones)
Pour visualiser ce champ de pression, ce qui permet d'en apprécier les variations, on figure sur un fond géographique les valeurs mesurées en différents points à l'instant considéré
et à partir de cet ensemble de valeurs numériques, on trace des lignes d'égales pressions : les isobares

Ainsi les points de la surface terrestre qui subissent une même pression atmosphèrique sont représentés par une ligne qui les relie et que l'on nomme isobare
Sur une carte météo plus les isobares sont serrés plus le vent souffle fort

La dépression, zone de basses pressions, est analogue à une cuvette topographique ou à un entonnoir
Les isobares se forment donc autour d'un centre de basse pression (inférieur à la pression standard de 1013 hPa) et les valeurs des isobares croissent du centre vers la périphéries ( ex : de 970 à 1010 hPa)
L'air y est généralement léger donc ascendant
Des zones de basses pressions quasi permanentes sont situées au niveau de l'équateur et vers le 50° ou 60° de latitude dans chaque hémisphère
D'autre part des dépressions saisonnières se forment pendant l'été par ascendance thermique de l'air sur les continents chauds des latitudes tropicales et tempérés et sur les océans de la ZCIT
(Zone de Convergence Intertropicale) pendant la saison chaude (à l'origine des cyclones tropicaux)

Caractéristiques
Les anticyclones sont des systèmes souvent plus vastes que les dépressions. Les anticyclones se déplacent généralement moins rapidemment que les dépressions
Par conséquent, ils affectent une région plus longuement
Les vents sont plus faibles dans les anticyclones que dans les dépressions
Quel temps apporte un anticyclone ? L'anticyclone est porteur de beau temps à cause du principe suivant : lorsqu'on augmente la pression de l'air, la chaleur augmente
Dans un volume d'air donné avec une quantité d'eau donnée (humidité relative à X%), si la température augmente, l'humidité relative baissera puisque plus l'air est chaud et plus il peut contenir d'eau
L'air étant plus sec, les nuages se forment plus difficilement

L'effet d'un anticyclone sur les températures :

- pendant l'été, la nuit : lors d'une nuit claire, le sol perd de sa chaleur accumulée durant le jour
Si le ciel est clair, l'énergie qui s'échappe du sol se disperse plus facilement dans l'atmosphère que lorsque les nuages couvrent le ciel
Dans ce dernier cas, les nuages emprisonnent l'énergie, ce qui permet de garder un peu de chaleur

- pendant l'été, le jour :quand les nuages sont absents, les rayons du soleil réchauffent pleinement le sol et l'atmosphère en général. La température a toutes les chances d'être plus élevée
Dans le cas contraire, les nuages agissent comme un écran empêchant une bonne quantité des rayons du soleil de passer

- pendant l'hiver, la nuit : les nuits claires sont très froides car le peu de chaleur accumulé le jour s'échappe de la surface pour aller dans l'atmosphère

- pendant l'hiver, le jour : les journées ensoleillées sont souvent provoquées par la présence d'un anticyclone. En hiver, les anticyclones proviennent souvent d'un écoulement d'air froid et sec de l'arctique
C'est pourquoi les journées ensoleillées sont souvent très froides. Par contre, les journées nuageuses sont souvent synonymes d'un réchauffement
En effet, en hiver, les dépressions qui apportent leurs nuages apportent aussi du temps plus doux car elles proviennent souvent de l'océan plus chaud.

L'anticyclone et la dépression

Premièrement :
- les dépressions tournent dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Sud et dans le sens inverse dans l'hémisphère Nord
- les anticyclones tournent dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Nord et dans le sens inverse dans l'hémisphère Sud

Deuxièmement :
- les différences de pression induisent des forces de compensation : les vents : en principe ils devraient se diriger des anticyclones vers les dépressions
Mais la force de Corilis due à la rotation de la Terre sur elle-même, les dévie dans leur mouvement
- dans une dépression les vents convergent vers le centre, en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Sud et c'est l'inverse dans l'hémisphére du Nord
- dans un anticylone les vents divergent du centre, en tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Sud et dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère Nord

Remarque : près de l'équateur où la force de Coriolis est moins active il arrive que les vents s'écoulent perpendiculairement aux isobares
Ailleurs la direction des vents depuis les anticylones suit un angle entre isobares de 10 à 15° sur les océans et 30° sur les continents

 

La frontologie

Lorsque 2 masses d'air se rencontrent elles ne se mélangent pas elles s'affrontent, la projection au sol de ce conflit est appelé front
L'interaction des masses d'air chaud ou froid donne naissance selon la puissance, l'amplitude et le sens de la trajectoire à des fronts froids ou à des fronts chauds
L'affrontement est très complexe mais pour simplifier on pourra retenir que l'air chaud plus léger monte tandis que l'air froid plus lourd descend

Définition

Sur les surfaces des océans et des continents de grandes mases d'air se forment qui sont poussées par la circulation atmosphérique
Une masse d'air est qualifiée de chaude ou de froide selon la température d'air environnant
La zone de transition (système frontal) entre deux masses d'air distinctes appelée frontale ou barocline, se divise en fronts
Les fronts, qui ont l'ampleur de véritables systèmes, peuvent avoir une largeur de plusieurs milliers de kilomètres et une hauteur de plusieurs kM
Comme chacune des masses d'air les pousse à sa propre vitesse, ces fronts se déplacent à des régimes différents
Un système frontal comprend sa propre dépression, porteuse de mauvais temps : nuages bas, précipitations, givrage, turbulence, orages et tornades

Classification des fronts

Parmis les six types de masses d'air qui entourent la planète, quatre donnent la couleur du temps dans l'hémisphère du nord
En général, chacune de ces zones est identifiée à la masse d'air la plus froide, presque toujours située sur sa facette Nord :
- front continental arctique : le front continental arctique, dit aussi arctique, sépare la masse continentale arctique de la masse maritime arctique, plus au Sud :
nette séparation entre un air sec et très froid et un autre moins froid et moins sec
- front maritime arctique, ou maritime : comme il n'existe pas de masse d'air continental polaire, ce front divise les masses maritime arctique et maritime polaire,
essentiellement différenciées par leur différence de température et leur contenu en vapeur d'eau
- front maritime polaire, ou polaire : dans une perspective tridimensionnelle, la combinaison des masses d'air froid forme un énorme dôme couvrant la partie supérieure du globe,
dôme entouré de tous côtés par l'air tropical. À l'extrême Nord, cet air a déjà toutefois été considérablement refroidi
Le front polaire, au sud duquel s'étend l'air maritime tropical, sépare donc essentiellement l'air polaire de l'air tropical
En raison des forts contrastes de température et d'humidité qui prévalent l'hiver entre ces masses, le front polaire génère beaucoup de précipitations, d'orages, et parfois d'orages violents

Type et structure de fronts

Le front chaud :
Un front chaud est une portion de système frontal qui se déplace de façon telle que la masse d'air la plus chaude avance au détriment de la plus froide
L'arrivée du front chaud s'annonce par des nauges élevés car l'air chaud s'élève en diagonale par rapport à l'horizon au dessus de l'air froid (l'air chaud est plus léger que l'air froid) et
à la propriété de se condenser tout en se déplacant vers des altitudes élevées.
On peut aolrs observer la formation de cirrus, filaments hauts dans le ciel et de cirrostratus, dans un ciel bien dégagé ou de cirrocumulus en cas d'instabilité
Ces nuages ne donnent pas de précipitations car ils sont très en haut en altitude, où il fait beaucoup trop froid. Ils se composent de cristaux de glace qui fondent
et s'évaporent sous l'effet de la gravité avant de toucher le sol
En avançant et du fait de sa forme inclinée le front chaud concerne alors les altitudes moyennes puis les altitudes plus basses. On alors de la bruine, de petites précipitations, du crachin
Lorsque la perturbation est passée nous avons alors des éclaircies avec des masses nuageuses semblables à celles qui avaient précédé ce front
La vitesse de déplacement d'un front chaud est d'environ de 25km/h
Sur une carte météo le front chaud est matérialisé par une ligne accompagnée de demi-cercles souvent de couleur rouge

 

Le front froid :
Un front froid est la portion d'un système frontal où l'air froid avance plus rapidement que l'air chaud
Lorsqu'une masse d'air froid vient se positionner sous de l'air chaud, on a un front froid, qui provoque la formation de nuages, sous forme de cumulus
Les précipitations sont plutôt fortes et accompagnées de bonnes rafales de vent
L'avancée du front froid déclenche systématiqmeuement le processus de condensation
Sa vitesse se situe aux alentours de 40km/h
Après le passage du front froid on constate une amélioration, des éclaircies mais celles-ci sont très rapidement suivies d'un ciel de traine, s'accompagnant parfois de nombreuses averses,
dues à la présence d'air instable
Sur une carte météo le front froid est matérialisé par une ligne accompagnée de triangles de couleur bleu

Le front occulus :
Le front occulus se forme à cause de la différence de vitesse entre le front froid et le front chaud
En effet les fronts froids sont plus rapides que les fronts chaud. Lorsqu'un système météorologique s'intensifie, son front froid accélère de sorte qu'il rattrape le front chaud
Lorsque le front froid atteint le front chaud, l'air chaud devient de plus en plus pincé ou coincé entre les deux fronts. Il sera soulevé en altitude et le système devient occlus, aussi appelé trowal
Dans l'air froid sous-jacent au trowal, il peut se former un front de faible amplitude s'étendant de sa base à la surface. On l'appelle front occlus
Ce front est une étroite zone de transition située entre les deux masses d'air froid qui ont créé l'occlusion.

Il peut y avoir deux types de fronts occlus :

Dans les pays qui utilisent les termes front supérieur ou en altitude, plutôt que trowal, on précise que le front est froid ou chaud
Sur une carte météo le front occulus est représenté par une par des lignes avec des triangles et des demi-cercles côte à côte de couleur violets


Dépression frontale
L'essentiel de l'activité frontale est de fait intimement relié aux intenses mouvements ascendants et descendants associés aux dépressions
Lorsque que les mouvements sont ascendants il se produit en surface une dépression ou un creux,
tandis qu'en altitude l'appel d'air des bas niveaux produit une hausse des hauteurs c'est à dire une haute pression ou une crête
Au-dessus du continent, les fronts sont souvent associés à des creux ou à des dépressions ; on les appelle alors dépressions frontales
Or, les dépressions frontales les plus vigoureuses comportent habituellement plus d'un système frontal
Mais les plus fortes dépressions, de fait, ne sont précédées d'aucun front : il s'agit des cyclones, ouragans et typhons

Infos en anglais : MetService

 

Les cartes d'altitude

Les cartes d'altitude sont abondamment utilisées en météorologie et plus particulièrement pour la prévision du temps

Voici comment se décomponse la troposphère où se passe l'activité météorologique



Beaucoup de paramètres pouvant fortement influencer notre temps y sont décelables : les creux, gouttes froides, masses d'air, températures, instabilités, jets, ...
Ces cartes sont composées essentiellement d'isohypses : lignes réunissant à un instant donné les points de même altitude présentant une valeur de pression donnée ou altitude géopotentielle
Comme la pression atmosphérique diminue avec l'augmentation de l'altitude, les isohypses représentent l'altitude en décamètre à laquelle les pressions ont été décelées lors des sondages par exemple
Il s'agit la plupart du temps de 850 hPa, de 700 hPa, de 500 hPa, de 300 hPa et de 200 hPa
Etant donné que la pression atmosphérique standard au niveau de la mer est fixée à 1013 hPa, les valeurs moyennes de la hauteur des différentes pressions ont pu être calculées
Théoriquement donc, il est avancé que les 850 hPa se situent à une altitude standard de 1450 mètres, que les 500 hPa se situent à une altitude standard de 5500 mètres, etc...
Ainsi grâce aux cartes isobariques de surface mais aussi celle des autres niveaux d'altitude il est possible lorsqu'elles sont combinées, de faire des prévisions de trajectoire pour les cyclones

Les cartes d'altitudes 700 hPa (de 3000 mètres à 3200 mètres) - moyenne troposphère

Les cartes à 700 hPa renseignent également souvent les mouvements verticaux dans l'atmosphère
Pour information, les mouvements verticaux des particules d'air indiquent la possibilité de phénomènes de convections (la particule d'air, chargé d'humidité, monte et se condense),
et donc de développements de nuages cumuliformes pouvant évoluer vers le Cumulonimbus, l'orage
Cela détermine la stabilité ou l'instabilité des masses d'air
Cette carte indique en premier la géopotentielle à 700 hPa: les isohypses indiquent toujours la hauteur en décamètre à laquelle les 700 hPa ont été observés
S'y retrouvent aussi les grandes lignes des conditions atmosphériques rejoignant plus ou moins les autres cartes d'altitude
Pour les mouvements verticaux, ce qui nous intéresse essentiellement, il s'agit ici des couleurs
Une nouvelle fois, nous partons du violet/mauve au rose en passant par le bleu, vert, jaune et rouge. Ces couleurs distinguent les variations de pressions en hectoPascal
Plus c'est vert/bleu, plus la pression augmente. Si la couleur est jaune/rouge, la pression atmosphérique à ces endroits est en baisse
Il suffit à ce moment de rappeler un principe en météorologie : dans un centre de haute pression, l'air est descendant, la pression augmente. Il s'agit donc d'un air stable
Maintenant, dans un centre de basse pression, l'air monte et peut donc être instable
Si une couleur bleue/verte apparaît, il y a peu ou pas de mouvements verticaux ascendants et donc, une convection faible, peu de développements
Si, par contre, la couleur est jaune/rouge, cela signifie que les mouvements verticaux ascendants sont présents (plus c'est rouge, plus c'est fort et rapide)
et donc que des développements convectifs pouvant évoluer jusqu'au cumulonimbus sont possibles
Cette carte sert, vous l'avez compris, à prévoir les averses et surtout, les orages
Sur l'illustration ci-dessous, trois zones presque roses sont présentes : sur l'extrème Sud-Ouest de l'Angleterre, sur l'extrème Ouest de la France et sur le Nord de la région parisienne
Les mouvements verticaux, l'ascendance des particules d'air dans ces zones seront très importants, la convection est grande et le développement d'averses modérées à fortes, voire d'orages, sont possibles
Il suffit alors de consulter les cartes CAPE/Li pour se faire une idée de l'activité orageuse

 

Cartes d'altitudes 500 hPa (de 5 500 mètres à 5 900 mètres) - haute troposphère

Dans la réalité, il est courant d'inclure les isobares (lignes d'égale pression) de la pression réduite au niveau de la mer aux isohypses à 500 hPa
Cela permet de comparer la situation atmosphérique au sol avec la situation en altitude
La géopotentielle à 500 hPa, quant à elle, est représentée par les couleurs : l'échelle de hauteur de pression est inclue dans la légende située généralement à côté de la carte
Dans l'interprétation, plus cela tend vers le rouge, plus c'est anticyclonique et plus cela tend vers le mauve, plus c'est dépresssionnaire
Ces cartes sont utiles en prévision du temps car elles donnent un aperçu standard des conditions atmosphériques générales
Si une dorsale ou un thalweg (langue de basse pression issue de la dépression) par exemple se développe sur nos régions, nous pouvons déjà dégager une tendance
Les températures à 500 hPa quant à elles sont illustrées par des lignes pointillées représentant les valeurs décelées en degré Celsius
Celles-ci peuvent nous indiquer la présence d'une goutte froide (poche d'air très froid provoquant de l'instabilité), nous permettre d'évaluer l'intensité des averses, etc...

Les cartes d'altitudes à 200 hPa - haute troposphère

Ces cartes renseignent les vents et courants jets à différentes altitudes
On peut ainsi déterminer la force et l'intensité d'un courant ainsi que sa direction et sa course sur l'Europe Occidentale
Celui-ci peut renforcer l'activité de certains développements convectifs, ou encore renforcer les précipitations d'une perturbation en son point triple
(endroit où le front froid rattrape le front chaud pour donner l'occlusion)
Il peut aussi renforcer les vents et l'intensité d'une dépression de tempête

Sur ce lien vous trouverez l'explication détaillée des cartes fournis par le modèle GFS (site de l'IGES), cartes qui traduisent plusieurs niveaux de l'atmosphère