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Rubrique : Phénomènes extrêmes

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Vents catabatiques : la grande confusionVersion imprimable de cet article Version imprimable

Publié 18 juillet, (màj 12 août) par : yoruk   

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Mots-clés secondaires: météo

Vents catabatiques : la grande confusion

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Vent catabatique, du grec “ katabatikos ” qui veut dire descendant la pente, à cause de son imprécision, nourri tous les fantasmes et entretient tous les contresens. Tous les vents un jour ou l’autre descendront une pente, peu sont catabatiques au sens météorologique du terme.

DEFINITION

Vent gravitationnel produit par le déséquilibre d’une masse d’air refroidie, sur une pente, au dessus d’une masse d’air chaud stable, dans le cadre d’un faible gradient de pression.
C’est la rupture de cette inversion de température en altitude qui déclenchera le processus, la masse d’air froid s’accélérant dans la pente, et la vitesse du vent pouvant devenir extrêmement élevée.

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C’est en zone de glaces : Antarctique, Arctique, Groenland, où l’on trouve les phénomènes les plus violents, que ces vents catabatiques sont le mieux observés.
Il s’agit d’un phénomène de brise de pente mais à l’inverse du vent anabatique qui est entrainé par un réchauffement, le vent catabatique est entrainé par un refroidissement.

On peut refroidir l’air de deux façons : par radiation ou par modification de la couche sous-jacente. Dans le premier cas, il s’agit d’une masse d’air qui perd son énergie vers les couches supérieures, comme dans le cas de la température de surface qui descend la nuit lors d’un ciel dégagé, c’est le cas des catabatiques égéens. Dans le second cas, l’air passe sur une surface plus froide et prendra graduellement la température de celle-ci comme dans le cas de l’air passant sur un glacier, c’est le cas des catabatiques des zone glacières. [1]

La poche froide des catabatiques Egéens

Dans les deux cas, si le gradient de pression dans la région engendre un vent, la masse d’air froid se déplacera avec celui-ci et aucun vent catabatique n’est possible.

Par contre, si une inversion de température garde l’air froid dans une couche près du sol et que le vent est faible ou nul, on assistera à la formation d’une goutte d’air froid. La poche froide crée une haute pression locale. Si elle se trouve à une altitude supérieure à de l’air plus chaud, ce dernier forme une basse pression locale et la poche froide descendra la pente pour le remplacer. Cette poche froide étant plus dense que de l’air plus chaud, elle s’immiscera en bas de celui-ci lors du contact. La force du vent dépend de la différence de température entre les deux masses d’air, de la pente et de la friction causée par le relief

La confusion avec les cas de vent de Foehn

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Le vent catabatique se distingue des vents de type fœhn qui descendent également la pente. Ces derniers sont le résultat d’un forçage par le vent, de l’air, par-dessus le relief. Sa température au sommet de l’obstacle n’est pas due à un refroidissement local. C’est le cas connu et étudié du levage orographique du cap Kafirea, ou de la barrière de la crète orientale.

D’autres sites égéens y sont propices, de par leur position de barrière par rapport aux vents dominant : Ikaria, Tinos/Andros, Karpathos et la Crète.

Dans tous ces cas, la présence de vents synoptiques puissants, liés à un fort gradient de pression excluent le risque de vent catabatique. Mais, c’est peut-être choisir entre la peste et le choléra...

Le cas spécifique du Vardar

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Le Vardar est un vent froid du nord-ouest soufflant des montagnes jusqu’aux vallées de la Macédoine, en affectant Thessalonique et son golfe, en aval. C’est un type de vent de couloir, renforcé par un effet de canalisation, apportant des conditions froides du nord à la région de Thessalonique. Plus fréquent en hiver, en général, le Vardar est similaire au mistral.

En effet, si le Mistral classique est engendré par une descente d’air froid stagnant sur les hauts plateaux du Massif central vers la basse vallée du Rhône, le Vardar, lui, est alimenté, comme les bora par de l’air froid stagnant sur les alpes. De ce point de vue, ces catabatiques se rapprochent plus des systèmes des glaciers, que des goutte froides égéennes.

Proche voisin du Vardar, le Strymon (du grec ancien Στρυμών) est un fleuve coulant en Bulgarie et en Grèce. Il est nommé Strouma en bulgare (Струма), Strimonas en grec moderne (Στρυμόνας) et Karasu en turc. Il débouche en Egée près de l’antique Amphipolis en grec ancien Ἀμφίπολις, et répond à la même logique que le Vardar.

Témoignage

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Le 25/08/2010, nous nous trouvions au ponton d’un restaurant à Akbuk, dans le golfe de Gokova (Bodrum) en Turquie. Dans la soirée, les locaux sont venus nous prévenir, au restaurant, d’un risque de coup de vent imminent. Il était 21 heure, et j’étais très surpris : les Gribs n’avaient rien prévu, et il n’y avait pas un poil de vent. Il faisait cependant très chaud. Je me suis quand même dirigé vers le bateau, pour l’écarter un peu du ponton. A peine arrivé à bord, le ciel me tombait sur la tête : de secteur nord des rafales furieuses à plus de 50 nœuds en quelques secondes.

Cà a duré sur ce rythme pendant 20 minutes, puis lentement ça s’est calmé. Deux heures plus tard, s’était fini, avec une baisse spectaculaire de la température Nous venions d’encaisser un coup de vent catabatique.

Le lendemain j’essayai de comprendre en contemplant la falaise en face : entre le sommet, et le niveau de la plaine, un dénivelé de 750 m sur une distance de 1600 m et une pente variant entre 50 et 70%, orienté N/NE. Les locaux connaissaient le risque et on su l’anticiper. Mes Grib GFS 25 km n’ont rien vu, il faudra attendre des formats de résolution de l’ordre de 1 km, pour que les modèles puissent interpréter la finesse de ces phénomènes

Mise à jour du 24/07/2022 : la position des guides nautique

En faisant surtout abstraction des “guides” publiés sur les pages des sites de partage, où on trouve de tout, mis surtout du pire, c’est chez Rod Heikell, et ses pilotes nautiques édités chez Imray&Lauris, où l’on trouvera les observations les plus rationnelles concernant le phénomène de vents catabatiques

  • Il n’en parle de façon explicite que depuis ses dernières mises à jour à partir de 2013
    • Aucune mention de ces vents, ni dans la présentation générale, ni dans les descriptifs des mouillages dans les éditions précédant 2001
    • Pour l’édition du guide traitant de la Grèce, un encart inséré dans le chapitre “Climate and weather”
      • Les vents catabatiques soufflent parfois la nuit sur les pentes abruptes des montagnes. Ces vents peuvent parfois souffler à Force 5-6 bien que généralement moins. Ils durent rarement plus de 2 à 3 heures.
      • La seule référence à un vent catabatique est donnée indirectement dans Weather patterns in Thermaikos Kólpos : “En hiver, au printemps et en automne, un vent du nord-ouest, appelé localement le vardaris et similaire au mistral qui souffle sur le Rhône, peut souffler sur la rivière Axios à Force 6–8 et peut durer d’un jour à une semaine” sans que soit cité le terme catabatique, mais seulement celui du Mistral, qui, lui, est un vente catabatique d’écoulement (comme les bora).
    • L’édition 2013 pour la Turquie reprend la même définition des vents catabatiques :
      • Les vents catabatiques soufflent parfois la nuit sur les pentes abruptes des montagnes. Ces vents peuvent parfois souffler à Force 5-6 bien que généralement moins. Ils durent rarement plus de 2 à 3 heures.
      • Mais par contre on trouve des descriptions précises dans les mouillages, dont un a été expérimenté

  • Akbuk Limani : "at night you may get a katabatic wind blowing down off the mountains from the NE-E/NE
  • Gemiler Adasi : at night there may be a katabatic wind off there mountains from the NE
  • Iskenderun : a katabatik wind, which can blow with great force (F10/F12 as been
    recorded) come from Yarik Kaya a chasm three miles SE of Iskenderun. It mostly blows in the winter.

ndlr : il y en a peut être d’autres, mal répertoriés, mais ces trois là offrent des similitudes

  • ils sont orientés +/- au SW offrant des vents de NE aux mouillages
  • ils présentent en altitude un plateau susceptibles de constituer des poches d’air froid
  • Ils présentent une falaise dont la pente peut varier de 50 à 60% sur de longues portées sans obstacles : 750 m pour Akbuk, 310 m pour Gemiler, et 470 m pour Iskenderun (probablement plus car encastrée dans une faille profonde).
  • Tous sont entaillés de brèches ou de vallées orientant la poche d’air froid, vers la meilleure pente
  • Tous présentent à leurs pieds une plaine maritime susceptible de constituer un réservoir d’air chaud pouvant constituer un véritable front quand il s’opposera au flot de la poche froide descendant la pente

C’est la rupture de ce front, dans une ambiance de faible gradient de pression qui peut provoquer un vent catabatique d’éboulement, ce qui permettrait de classer ces types vents qui ne sont pas d’origine orographique pure (le vent ne force pas la montagne) en deux classes proches :

  1. les vents catabatiques de glissement, par gravité depuis les sommets des montagnes : le massif central pour le Mistral et les Alpes pour les bora
  2. les vents catabatiques d’éboulement pour les phénomènes d’inversion thermique sur une pente, et c’est cet éboulement qui provoque les bourrasques (ou rafales, comme on veut)

Mise à jour du 12/08/2020, source : page Facebook de Rod Heikell

Traduction : Une de mes bêtes noires, trop souvent, les vents qui soufflent sous le vent des îles et des montagnes sont appelés vents catabatiques. Soyons clairs : un vent catabatique est un vent qui souffle lorsque de l’air froid dense au sommet de hautes (vraiment très hautes) montagnes commence à dévaler la pente le soir, généralement entre 20:00 et 24:00. L’air plus dense, augmente la vitesse à mesure que la gravité permet à la « masse » de vent de plus en plus lourde de gagner en vitesse. Il peut atteindre le niveau de la mer à Force 7-8, rarement plus. Il durera généralement 2 à 4 heures avant de se terminer. Vous pouvez sentir le froid du vent car la température de l’air peut chuter de 10 degrés ou plus.
Ce n’est absolument pas un vent soufflant sur la pente des hautes terres. C’est le résultat du vent du côté météorologique d’une île ou de collines qui se fraye un chemin au-dessus et en bas des vallées ou autour des pentes, partout où il peut passer du côté sous le vent - tout varie en fonction de la topographie du terrain.
Les vents catabatiques soufflent principalement au printemps et en automne et seulement à quelques endroits. Le côté E du Péloponnèse à Astros jusqu’à Kiparissia et parfois jusqu’à Ieraka et Monemvasia. Au large des montagnes du Taurus à Tasucu Korfezi. Il y a probablement quelques autres endroits, mais ceux-ci sont ceux où j’ai expérimenté des vents catabatiques.
À plus grande échelle, la bora soufflant sur l’Adriatique, la tramontane soufflant de la brèche toulousaine et le mistral descendant de la vallée du Rhône dans le golfe du Lion sont des vents catabatiques avec un air froid stocké à l’intérieur des terres qui se déverse sur une pente, bien qu’ils soient souvent appelés vents descendants ou vents de vallée, car ils sont généralement canalisés vers le bas d’une vallée, en augmentant leur vitesse.
Quoi qu’il en soit : s’il vous plaît, arrêtez d’appeler « vent catabatique » tout vent qui souffle sur une pente. Ce n’est généralement pas le cas.

Michel, le 12/08/2022 à Riposto


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9 Messages de forum

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  • Bonjour Michel.
    - Exactement la même expérience en Turquie (je ne me souviens plus où) il y a quelques années : le soir au restaurant, d’un coup les locaux se précipitent au port, et 10 minutes après dse rafales à 45 kt qui poussaient notre cata vers le quai.
    - une autre en Norvège, mouillage dans un quasi cratère de volcan, beau temps, et le soir vent tourbillonnant nous faisant prendre 180°sur l’ancre
    - Une autre en Islande, Grundafjörður, le harbour master nous prévient de « extremely strong winds ». Pourtant rien , beau temps chaud. Et une heure après, >45kt en rafales .
    Les trois fois coexistence de relief important et de temps chaud. Depuis l’incident de la Turquie , je regarde les mouillages sur Goooogle Earth...

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    • 18 juillet 18:46, par yoruk écrire     UP     Ce message répond à ... Animateur

      Merci François...
      C’est vrai que Google Earth est devenu un bon outil de prévention. C’est quand même fou ces moyens mis à notre disposition en quelques années. En 2003, dans le magnifique mouillage de Vathy en Kalimnos, on aurait pu perdre le bateau. C’est une très belle ria, Orientée SE/NW, bien protégée du Meltem (voir sur la PJ à droite selon Navionics). Mais, si on regarde avec GE c’est aussi une belle usine à vent avec du SE.
      Et bien sur, à minuit l’orage est rentré de... SE !!!

      On n’avait pas de gribs et on n’avait pas GE !!!

      JPEG

      Répondre à ce message

  • Les anglais de WeatherOnLine, rajoutent à la confusion

    Most katabatic winds (except the Foehn) are more or less the result of air in contact with upper level ground is cooled by radiation, increases in density, and flows downhill and along the valley bottom.

    Donc, ils peuvent être chauds et secs, ou froids et sec, l’essentiel est qu’ils descendent !!!

    1. Ils peuvent aussi être gravitaires, et canalisés par une vallée, comme les bora ou le Mistral
    2. Ils peuvent aussi être assujettis à un régime de brises thermiques : anabatiques quand ils remontent la vallée (ils sont réchauffés) puis catabatiques quand ils redescendent (ils sont refroidis), ce sont les vents de vallée.
    3. Mais aussi, produit par le refroidissement par rayonnement pendant la nuit, provoquant un flux catabatique lorsqu’un bassin d’air froid de haute altitude commence à descendre sous un air plus chaud et moins dense.

    C’est le troisième point qui intéresse les phénomènes égéens

    Répondre à ce message

    • Les phénomènes Egéens dont on parle le plus souvent, à savoir l’accélération du vent dans les mouillages des îles n’est, à coup sûr, pas du tout un phénomène catabatique, du à une différence de température entre un sommet et la mer..
      Ils ne sont pas du à du vent qui « tombe » d’un sommet, mais d’un effet Venturi du vent s’accélérant dans une vallée entre deux sommets.
      C’est par l’examen du relief, par exemple en utilisant Google Earth, qu’on peut prévoir ces zones, où il vaut mieux éviter de mouiller.
      On a le même effet Venturi au passage des caps, comme par exemple, Malea, Tainaros, et toutes les extrémités montagneuses des îles, où le relief des dorsales montagneuses va créer une sur pression d’une coté et une basse pression de l’autre, générant un vent local parfois très fort et soudain.
      Et ces phénomènes ne sont pas spécifiques à la mer Egée, on les retrouve chaque fois qu’il existe un relief, même faible, inférieur à 100m tout près de la côte.
      Robert

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      • Merci Robert
        C’est bien un problème spécifique de gravitation en l’absence de tout gradient de pression :

        1. pas de vent sur l’eau
        2. une chaleur étouffante
        3. et... boum !!! en quelques secondes (une dizaine), le ciel nous tombe sur la tête : bourrasques à 50 nds
        4. puis ça se calme et il fait froid !!!

        Rien à voir avec un effet venturi à un cap, ou sous le vent d’un col prolongé d’une vallée. Et pourtant Rod Heikell cite fréquemment ces risques, mais personne n’en parle. Peut-être être par manque de classification du phénomène, auquel cas, nous ferions œuvre utile lOl

        Répondre à ce message

  • Difficile de trouver des témoignages objectifs er réfléchis avec un sujet non classifié et si mal connu. Comme souvent, c’est chez les américains que l’on trouve les meilleures explications, en particulier sur Cruisersforum, ceci :

    Un vent catabatique est tout vent soufflant sur une pente ; le contraire du vent anabatique [remontant la pente]. Si le vent est chaud, on l’appelle foehn ou chinook ; s’il fait froid, il peut s’agir d’un vent d’automne [bora] ou d’un vent de gravité [vent de montagne, « Santa Anna »] ; Les vents catabatiques se produisent généralement la nuit, lorsque les hautes terres dégagent de la chaleur et se refroidissent. L’air, au contact de ces hautes terres, se refroidit ainsi aussi, et il devient plus dense que l’air à la même altitude, mais éloigné de la pente ; il commence donc à couler vers le bas [en raison de la gravité]. Ce processus est plus prononcé en air calme, car les vents mélangent l’air et empêchent la formation de poches froides.

    https://www.cruisersforum.com/forum...

    Je note que l’auteur parle d’accumulation d’air froid et dense sur un plateau, puis de son débordement vers la pente, où en la suivant il rencontrera fatalement le matelas d’air chaud avec lequel il entrera en conflit. Il parle de “poche froide”, ce que nous avions décris comme “goutte froide”, et il précise bien la nécessité pour le process de s’accomplir en air calme.

    MàJ du 22/07, suite à une observation judicieuse de yvesD : on ne peut pas parler de « goutte froide » cette appellation étant réservée aux notations des valeurs des données d’altitude géopotentielles (habituellement 500 hPa)

    Michel

    Répondre à ce message

    • Je ne trouve pas que mélanger Foehn, Chinook avec Bora et vents catabatiques soit vraiment une bonne idée pour la compréhension du phénomène catabatique.
      La Bora est un vent froid qui appartient effectivement à la catégorie des vents catabatiques : une masse d’air froide arrive au sommet d’une montagne et s’accélère en descendant la pente en rencontrant une masse d’air chaude.(voir note)
      le Foehn et le Chinook sont des vents secs et chauds, anabatiques en remontant la pente du coté Amont et qui se condense en formant souvent des nuages et se réchauffe en passant le sommet. Ce qui élève la température au contraire des vents catabatiques qui la refroidissent.

      note : la tramontane et le mistral auxquels on assimile la Bora, sont aussi des vents catabatiques, masse d’air froid venant des montagnes, tout au moins à leur origine. Mais leur force (et leur renommée) vient surtout de leur parcours, un couloir entre Pyrénées et Massif Central pour le premier, Alpes et Massif central pour l’autre, parcours qui génère un effet Venturi accélérant le flux d’air. Ces deux vents sont aussi marqués par une situation météorologique synoptique classique ; une zone de haute pression sur le Massif Central et une dépression sur le Golfe du Lion et/ou le golfe de Gênes.
      Robert
      (qui voudrait bien avoir aujourd’hui un peu de mistral à Lyon, ça rafraichirait l’atmosphère :-)) )

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  • A la suite de la lecture des annotations de Rod Heikell, une mise à jour et une tentative de classification...

    Michel à Riposto

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  • L’article est mis à jour, en reprenant des infos communiquées par Rod Heikell sur sa page FB

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