Le régime de brise est un type de cellule convective qui s'établit entre deux régions dont la température est différente. L'air dans la région chaude s'élève et crée un appel d'air au sol depuis la région plus froide, créant une boucle rétroactive en altitude. Les brises peuvent se former le long des plans d'eau, dans les vallées ou dans les zones urbaines.
Les Brises littorales
Des brises de mer et de terre s'établissent sur les côtes par beau temps.
Elles résultent de la différence de température entre l'air au-dessus de la terre et celui au-dessus de la mer ou des grands lacs. Ces réchauffements et refroidissements affectent les masses d'air au-dessus de la terre et de la mer de manière différente, ce qui cause des déplacements d'air, c'est-à-dire du vent.
Les brises sont nettement plus sensibles sous certaines conditions.
- Si le régime de vent général est fort et bien établi, un mélange des masses d'air se produira entre les deux milieux et la brise aura peu de chance de s'établir.
- En revanche, dans certaines situations (gros anticyclone d'été en Mer Méditerranée par exemple), elles peuvent devenir le vent dominant pendant plusieurs jours. Étant générées par des effets thermiques sur les côtes, les brises sont extrêmement variables en fonction des configurations locales.
Dans tous les cas, pour que la brise littorale s'établisse, les conditions suivantes devront être réunies:
- Ciel Clair à peu nuageux
- Gradient de pression faible (vent synoptique faible)
- Sols continentaux secs
Ce qui correspond à une situation météo anticyclonique, ou à un marais barométrique.
La brise de mer
Pendant le jour, la terre absorbe la chaleur émise par le soleil rapidement et réchauffe l'air au-dessus d'elle.
Par contre, le rayonnement solaire sur la mer est absorbé plus lentement à cause de l'inertie thermique supérieure de l'eau. Ce rayonnement sert également à l'évaporation de vapeur d'eau, ce qui crée un refroidissement et une augmentation de la teneur en eau de l'air.
L'air au-dessus de la terre en se réchauffant s'élève par convection. - Un appel d'air se produit donc pour le remplacer. Cet air provient de la mer, plus froide que la terre. Il est humide.
- L'air qui était au dessus de la mer est remplacé par de l'air venant d'altitude. Durant le trajet en altitude, Il s'est mélangé avec l'air froid et en redescendant, il se réchauffe par compression mais moins qu'à la montée.
- Pour remplacer l'air qui était en altitude au dessus de la mer, l'air qui s'est élevé en altitude au dessus du sol et qui s'est refroidi en se dilatant se dirige vers la mer.
- retour en 1 avec de l'air humide qui occasionnera l'apparition de cumulus un peu à l'intérieur des terres.
La brise de mer s'établit généralement en début d'après-midi car il faut un certain temps pour que la différence de température soit significative. La brise de mer commence à se manifester au large avant d'atteindre la côte car il y a également une différence de température à différentes distances de la côte, reliées à la profondeur de l'eau.
Au fur et à mesure qu'elle s'établit au large, on peut voir apparaître un front de brise entre les différentes masses d'air, front qui se manifeste soit par des cumulus plus développés, soit au contraire par une éclaircie.
Au cours de la journée, une dépression s'installe sur la côte et une situation anticyclonique se met en place sur la mer. En conséquence, la brise tend à tourner de plus en plus vers la rive pour finir souvent par avoir une direction pratiquement parallèle à la côte. Ce phénomène est dû à la force de Coriolis.
Contrairement à la brise de terre, qui est un vent plutôt faible, la brise de mer peut parfois être relativement forte et atteindre parfois la force 6 sur l'échelle de Beaufort. Son intensité est proportionnelle à la différence de température entre la terre et la mer.
Caractéristiques de la Brise de mer:
- perpendiculaire à la côte au début, et tourne à droite (dans l'hémisphère Nord) en se renforçant
- intensité 10 à 15 Kts (force 3 à 4)
- apparition du front de brise (cumulus à l'intérieur des terres) de quelques km à quelques dizaines de km.
- s'établit au milieu / fin de matinée et cesse en fin d'aprés midi
La brise de terre
C'est le processus inverse de la brise de mer qui se produit.
Pendant la nuit, la terre se refroidit plus vite que la mer, toujours à cause de leur différence d'inertie thermique: l'air au-dessus de la terre est plus froid que celui au-dessus de la mer.
Le passage de la brise de mer à la brise de terre s'effectue après une période prolongée de vent calme alors que la différence de température entre les deux milieux devient nulle puis s'inverse.
La brise de terre débute donc quelques heures après le coucher du soleil.
L'air au-dessus de la terre commence à être significativement plus froid que celui au-dessus de la mer.
L'air chaud au-dessus de la mer étant moins dense que l'air froid sur la terre, une circulation s'établit de la terre vers la mer.
Elle s'étend assez peu vers le large (rarement plus de 3 milles) et continue à souffler 2 à 3 heures après le lever du soleil (jusqu'à ce que les températures s'équilibrent), et s'inverse à nouveau pour laisser place à la brise de mer.
Caractéristiques:
- perpendiculaire à la côte
- intensité de 5 à 10 kts (force 2 à 3)
- s'établit en début de nuit et cesse en début de matinée (aprés le minimum de température de la zone continental soit environs 30 minutes aprés le lever du soleil.
Ce phénomène de brise de terre apparait de façon plus marquée au niveau des calottes polaires. Des vents violents (de 40 à 50 kts et plus), en bordure des plateaux continentaux apparaissent alors sur des distances de quelques kilométres. Ils portent le nom de vent catabatiques et sont dûs au même phénomène d'écoulement vers la mer d'air trés froid créé sur le continent.
On peut rencontrer ses vent catabatiques aussi sur certaines côtes de méditérrannée. Ils sont rarement prévus par la météo. De l'air froid descend (ou s'effondre) des hauts plateaux vers le littoral avec une vitesse importante.
Les brises de mer et de terre sur une île
L'effet de la brise de mer crée une convergence dirigée vers le centre de l'île. Il s'ensuit un phénomène d'ascendance, qui associée à la convection, creuse une dépression locale. Cette dépression entretien une circulation cyclonique autour de l'île.
Pour mémoire, une des conditions d'apparition de la brise de mer est le faible vent synoptique.
Ainsi, dans la figure ci dessous, le vent synoptique de NW, dévié par la présence de l'île, se renforcera au SW de l'île (vent + brise) et mollira sur le pourtour NE de l'île (dans l'hémisphère Nord biensur).
En cas de brise de mer dans l'hémisphère Nord:
- Pour augmenter le vent au prés, on laissera l'île à tribord, et
- Pour augmenter le vent arrière, on laissera l'île sur babord.
- C'est le contraire dans l'hémisphère Sud
Evidemment, de nuit, le phènomène s'inverse. Une zone anticyclonique se crée sur la terre suite à l'apparition de la brise de terre. La brise de terre se combinera au vent synoptique comme montré sur la figure ci-dessous.
En cas de brise de terre dans l'hémisphère Nord:
- Pour augmenter le vent au prés, on laissera l'île à babord, et
- Pour augmenter le vent arrière, on laissera l'île sur tribord.
- C'est le contraire dans l'hémisphère Sud
