l'effet foehn ?

[Dodifly]

Donc tu nous expliques un effet venturi?

Je vole à bourg saint maurice, lorsqu'il y a du foehn et que ça ne vole pas dans le bocal, on va faire du soaring directement sur les crêtes au vent de cette effet de foehn, sauf s'il est vraiment trop fort dans la vallée. Exemple côté au vent 25km/h laminaire en haut du col du petit saint bernard, 50 à 60km/h rafaleux plus bas dans la vallée côté sous le vent.

Si c'était un simple effet venturi on ne pourrait pas voler au vent, à moins que j'me plante, l'accélération d'un effet de venturi se fait seulement à l'endroit du rétrécissement nan?

[fabrice]

C'était une explication à " le vent s'accélère"...

[Chris224]

Les gaz sont compressibles, il ne faut pas raisonner en partant d'une conservation du débit volumique comme on pourrait le faire avec un liquide mais en partant de la conservation du débit massique. Pour qu'il soit constant si la masse volumique du fluide diminue et que le "tuyau" garde la même section il faut que la vitesse augmente.

C'est l'explication de Piment qui me semble la plus convaincante.
Il faut raisonner en quantité de matière et non en volume.

Au vent du relief, mettons qu'il passe une masse de M kg d'air par seconde, qui correspond à un débit de V m3 par seconde.
Il faut que le débit soit le même, en masse, sous le vent (sinon ça voudrait dire qu'il y a de l'air qui s'échappe ailleurs  ). Mais comme cette masse M prend plus de place sous le vent, V' m3 avec V' > V car l'air est plus chaud, l'air va devoir circuler à V' m3 par seconde.
En supposant que les "tuyaux" soient de même section au vent et sous le vent, cela se traduit par une accélération.

[toonio]

Donc pourquoi il accélère? pour conserver son débit...mouais je comprends pas trop. Ça veut dire qu'il accélère pour qu'il y ait le même volume d'air sous le vent que au vent du relief? Mais ce volume d'air supplémentaire il viendrait d'où?

Air plus chaud = donc dilaté => donc la même masse d'air (quantité de molecule) prend plus de place (plus grand volume) lorsqu'il est plus chaud => plus grand débit   

Merci piAIRo et piment !  enfin une explication qui me parle sur l’accélération du vent dans l'effet foehn !

[Dodifly]

Donc pourquoi il accélère? pour conserver son débit...mouais je comprends pas trop. Ça veut dire qu'il accélère pour qu'il y ait le même volume d'air sous le vent que au vent du relief? Mais ce volume d'air supplémentaire il viendrait d'où?

Air plus chaud = donc dilaté => donc la même masse d'air (quantité de molecule) prend plus de place (plus grand volume) lorsqu'il est plus chaud => plus grand débit   

J'avais pas vu ta réponse, je comprends mieux maintenant.

Par contre j'essaie de réfléchir, mais je comprends toujours pas les rafales et les turbulences...

Parce que c'est en descendant que le réchauffement opère, donc dans les basses couches? Mais au dessus de cette nouvelle basse couche il y a la même masse d'air que du côté au vent? Celle qui s'est simplement refroidit par le gradient statique. Donc ça nous donne un énorme contraste de température avec celle d'en dessous.
 
Pour simplifier, admettons un relief à 3000m, passé cette altitude, la masse d'air est la même (donc humidité égale) du côté au vent que sous le vent, donc sous le vent on a 2 couches qui se mélange absolument pas, celle du bas étant beaucoup plus chaude que celle du dessus, elle chercherait donc à s'inverser et donc créer des turbulences?

Sauf qu'une masse d'air humide est plus légère qu'une masse d'air sèche...bref je suis pas météorologue donc je comprends rien ^^

[py]

... rafales et les turbulences...

L'effet de foehn est la première partie de ce qui se passe une fois que l'air est passé de l'autre côté de l'obstacle. En aval, l'air se réchauffe adiabatiquement en descendant et devient moins dense. Lorsque sa température dépasse celle de l'environnement, si cela se produit avant de toucher le sol, la poussée d'Archimède le fait rebondir vers le haut jusqu'à ce que son refroidissement le rende plus froid que l'environnement. Ceci peut produire une alternance de mouvements ascendants et descendants sur de grandes distances en aval des montagnes. En outre apparaissent sous ces ondes orographiques des rotors. Ces mouvements peuvent être associés avec des nuages (cumulus fractus) dans la partie ascendante et de la forte turbulence. Une modélisation correcte du phénomène fait intervenir les équations de la mécanique des fluides en utilisant le gradient de pression, la stabilité de l'air, la friction, la force de Coriolis et la gravité.
...

[piment]

Ne pas perdre de vue que l'on passe d'un flux à peu près laminaire au vent du relief à un flux turbulent sous le vent, dans un flux turbulent la distribution des vitesses est beaucoup plus large, y a des endroits où la vitesse est faible, d'autres où elle est très importante. J'ai aussi l'impression dans les Pyrénées qu'un flux de sud modéré crée un genre de dépression dynamique sous le vent du relief ce qui provoque un appel d'air et renforce les brises ( généralement en sens N-> S dans nos vallées), le mélange des 2 renforce la turbulence, j'ai donné début septembre en vol et c'est moyen moyen...

[YenYen]

Donc pourquoi il accélère? pour conserver son débit...mouais je comprends pas trop. Ça veut dire qu'il accélère pour qu'il y ait le même volume d'air sous le vent que au vent du relief? Mais ce volume d'air supplémentaire il viendrait d'où?

Air plus chaud = donc dilaté => donc la même masse d'air (quantité de molecule) prend plus de place (plus grand volume) lorsqu'il est plus chaud => plus grand débit   

J'avais pas vu ta réponse, je comprends mieux maintenant.

Par contre j'essaie de réfléchir, mais je comprends toujours pas les rafales et les turbulences...

Parce que c'est en descendant que le réchauffement opère, donc dans les basses couches? Mais au dessus de cette nouvelle basse couche il y a la même masse d'air que du côté au vent? Celle qui s'est simplement refroidit par le gradient statique. Donc ça nous donne un énorme contraste de température avec celle d'en dessous.
 
Pour simplifier, admettons un relief à 3000m, passé cette altitude, la masse d'air est la même (donc humidité égale) du côté au vent que sous le vent, donc sous le vent on a 2 couches qui se mélange absolument pas, celle du bas étant beaucoup plus chaude que celle du dessus, elle chercherait donc à s'inverser et donc créer des turbulences?

Sauf qu'une masse d'air humide est plus légère qu'une masse d'air sèche...bref je suis pas météorologue donc je comprends rien ^^

C'est justement le pourquoi... Une masse d'air sèche est en effet plus lourde que de l'air humide! Il ne faut pas oublier que dans l'effet de foehn, il y a une condensation côté au vent et très souvent de forte précipitation, l'air s'étant refroidi par adiabatique!
Maintenant, sous le vent, l'air s'est asséché et est maintenant plus lourd, donc s’écoulera le long des pentes, étant plus chaud à cause de la condensation côté au vent (ce changement d'état dégage de la chaleur), il occupe un plus gros volume, donc obligé d'accélérer pour maintenir son débit nominal
=> on a donc un air chaud et puissant qui peut nous 'taquiner'    jusqu'en fond de vallée....

[fabrice]

La masse d'air qui a largué une partie de son eau au vent est plus chaude. Mais est-elle + chaude que celle sous le vent? Si oui, elle devrait s'élever, si elle est + froide alors elle dévale....

[YenYen]

La masse d'air qui a largué une partie de son eau au vent est plus chaude. Mais est-elle + chaude que celle sous le vent? Si oui, elle devrait s'élever, si elle est + froide alors elle dévale....

Non, elle se refroidit 'adiabitquement' comme toute masse d'air qui monte, puis elle s'échauffe au sommet grâce à la condensation, derrière le sommet, l'air aura perdu son humidité lors de la condensation au vent, elle redescendra donc car sa densité est augmenté par la perte d'humidité! En effet, une molécule d'O2 est plus lourde qu'une molécule d'H2O, (donc un air sec sera plus lourd qu'un air humide), donc bien que plus chaud, cet air sec sera plus lourd que l'air ambiant....   

[piment]

Non, elle se refroidit 'adiabitquement' comme toute masse d'air qui monte

Plus exactement: elle se refroidit pas détente adiabatique (pseudo plutôt) comme toute masse d'air dont la pression diminue...
C'était l'instant cherchons des poils sur les œufs...

[fabrice]

La masse d'air qui a largué une partie de son eau au vent est plus chaude. Mais est-elle + chaude que celle sous le vent? Si oui, elle devrait s'élever, si elle est + froide alors elle dévale....

Non, elle se refroidit 'adiabitquement' comme toute masse d'air qui monte, puis elle s'échauffe au sommet grâce à la condensation, derrière le sommet, l'air aura perdu son humidité lors de la condensation au vent, elle redescendra donc car sa densité est augmenté par la perte d'humidité! En effet, une molécule d'O2 est plus lourde qu'une molécule d'H2O, (donc un air sec sera plus lourd qu'un air humide), donc bien que plus chaud, cet air sec sera plus lourd que l'air ambiant....   

Et si l'air ambiant, celui sous le vent,   est déjà très sec, elle ne va pas redescendre, n'est-ce pas?

[YenYen]

   Mmmh  je dirais que l'air ambiant devrait avoir le même taux d'humidité sous le vent d'un relief qu'au vent hors effet de foehn....  après il faut ajouter l'effet de foehn
Après si on admet que l'air ambiant sous le vent est aussi sec que le foehn alors ce dernier étant plus chaud il ne descendra pas en fond de vallée.......   
Il faut tenir compte de deux facteurs pour la densité de l'air
- la température
- le taux d'humidité
Par contre je me demande si un physicien ou autre peut nous éclairer sur quelle perte d'humidité est nécessaire pour compenser la hausse de température afin que l'air soit toujours plus dense??? Peur être un tableau mettant en rapport l'humidité vs température vs densité
Demain je cherche ça 

[plumocum]

 
Peut être ce doc https://www.thermexcel.com/french/tables/massair.htm

[piment]

Mmmh  je dirais que l'air ambiant devrait avoir le même taux d'humidité sous le vent d'un relief qu'au vent hors effet de foehn....  après il faut ajouter l'effet de foehn

C'est peut-être vrai dans Lézalpes mais pour les Pyrénées on en est loin, le versant nord est sous influence atlantique jusqu'en Ariège et le versant sud sous influence méditerranéenne jusqu'à Pampelune, de part et d'autre de la chaîne frontière c'est clairement pas les mêmes masses d'air! 

[bungeetux]

Amha sans dessin , on peut parler longtemps de la meme chose sans meme s'en apercevoir.
Moi aussi je veux expliquer.

D'un point de vue "energetique",

le cote au vent la ou il pleut , libere beaucoup d'energie ( changement d'etat vapeur vers eau 5x l'energie pour passer de 0 a 100 degres celsius)
Comme un nuage avec de la pluie,

Seulement si ca degenerere pas en orage, c'est qu'il y a un putain de couvercle dessus.

L'air chauffee se detends pour retrouver la pression moyenne des environs, ce qui cree beaucoup de vent.

[Binout]

Les gaz sont compressibles, il ne faut pas raisonner en partant d'une conservation du débit volumique comme on pourrait le faire avec un liquide mais en partant de la conservation du débit massique. Pour qu'il soit constant si la masse volumique du fluide diminue et que le "tuyau" garde la même section il faut que la vitesse augmente.

Dans "un peu plus pédagogue", tu t'es arreté à "un peu" ? 

[milanroyal]

le vent chaud qui souffle "sous le vent" d'une montagne, après que la masse d'air "au vent" de cette même montagne se soit déchargée de son humidité, est généré par la différence de pressions entre la masse d'air "au vent de la montagne" et celle "sous le vent", c'est un déplacement de masses d'air allant de la haute pression vers la basse pression en franchissant la montagne de barrage. En application d'une loi physique bien connue en météo: quand 2 masses d'air de pressions différentes en rotation l'une contre l'autre se rapprochent, elles tendent à annuler leur différence de pression, celle au vent de la montagne (haute pression) et celle sous le vent (basse pression). C'est ça L'effet de foehn. Plus la différence de pression de part et d'autre de la montagne de barrage est importante plus le vent foehnique sera fort et violent.
C'est un classique de la macrométéo qui s'applique à un phénomène de micrométéo,... enfin micrométéo? pas tant que ça, il s'agit là quand même d'un effet météo massif... concernant en général une grande partie de l'arc alpin voire tout l'arc alpin. Avec occasionnellement des phénomènes plus localisés. Idem pour les Pyrénées... et tout autres massifs montagneux.

[choucas]

le vent chaud qui souffle "sous le vent" d'une montagne, après que la masse d'air "au vent" de cette même montagne se soit déchargée de son humidité, est généré par la différence de pressions entre la masse d'air "au vent de la montagne" et celle "sous le vent", c'est un déplacement de masses d'air allant de la haute pression vers la basse pression en franchissant la montagne de barrage. En application d'une loi physique bien connue en météo: quand 2 masses d'air de pressions différentes en rotation l'une contre l'autre se rapprochent, elles tendent à annuler leur différence de pression, celle au vent de la montagne (haute pression) et celle sous le vent (basse pression). C'est ça L'effet de foehn. Plus la différence de pression de part et d'autre de la montagne de barrage est importante plus le vent foehnique sera fort et violent.
C'est un classique de la macrométéo qui s'applique à un phénomène de micrométéo,... enfin micrométéo? pas tant que ça, il s'agit là quand même d'un effet météo massif... concernant en général une grande partie de l'arc alpin voire tout l'arc alpin. Avec occasionnellement des phénomènes plus localisés. Idem pour les Pyrénées... et tout autres massifs montagneux.

Donc en fait si je te lis bien. Si on a une haute pression à un endroit, une basse pression à un autre et une barre de montagne entre les deux... Y'a du foehn ?  C'est un peu simpliste comme explication ! Alors que justement on lit, post après post que le phénomène est beaucoup plus complexe que ça !

A+
L

[fabrice]

La différence de pression est le point de départ mais ce qui nous intéresse ici, c'est l'explication sur les perturbations qu'on peut subir. Pourquoi l'air descend jusque dans les basses couches de manière irrégulière,...?
Si on prend le cas de Bourg-StMaurice, par foehn, j'ai l' impression vu d'Alsace, que l'air y est  +chaud et +sec que côté italien.  Alors peut-être que l'air qui passe les sommets, malgré le réchauffement reste plus froid que celui de la vallée et descend jusqu'à rencontrer une masse d'air de densité équivalente.
'
Ceux "de là bas" pourront certainement donner des précisions sur les températures observées ces jours-là coté français et italien.

[choucas]

La différence de pression est le point de départ ...

D'accord avec ça. Sauf qu'on va pas préciser qu'il y a une différence de pression sur plusieurs centaines de km pour expliquer un phénomène local. D'où mon intervention.

A l'époque où j'avais fait ce petit film débutant : https://www.youtube.com/watch?v=SdKwJDUt6Ks, j'avais fait pas mal de recherches et on lit vraiment de tout... Je fais un petit résumé des pistes que j'avais approfondies.


A+
L

[Francis.]

Les rafales de foehn sont plus fréquentes et fortes dans le cas où on est en hiver et que la crête que l'air doit passer est haute. Pourquoi ?
En hiver, la quantité d'humidité contenue dans de l'air saturé à 100% d'humidité est faible. Donc peu d'eau se condense et le réchauffement de la masse d'air est moins efficace. L'air arrivant à la crête par le versant au vent est froid. Parfois plus froid que l'air ambient, présent à cette altitude mais éloigné de la crête.
Alors, pourquoi monte-t-il quand-même?  Il est poussé par le vent, mais résiste car il est plus lourd. Il finit par former un paquet qui est 'jeté' par-dessus la crête par la pression du vent.
Le paquet d'air froid dévale la pente du côté sous-le-vent en se réchauffant, mais en restant toujours plus froid que l'air ambient. Il prend de la vitesse et provoque des rafales dépassant les 80km/h.
L'espace entre les rafales dépend de temps nécessaire à l'accumulation d'un paquet d'air froid sur la pente au vent.
C'est un peu comme si vous essayez de pousser de l'eau sur une pente avec un jet d'eau. Une vague se forme jusqu'à ce que vous arriviez à la pousser au-delà du sommet de la pente..

[choucas]

Salut

Donc on va parler du grand effet de foehn. Celui où la masse d'air perd de l'humidité sur le versant "au vent".

Donc cette réaction "au vent" du relief est endothermique : elle emmagasine de l'énergie.
On a côté sous le vent un air plus sec et donc plus lourd, puisque h2o plus léger que O2.
Et puis on a au sommet une accélération du au relief par effet venturi

Donc (et bien que je n'ai fait ni vu aucune modélisation d'un effet de foehn) on peut en déduire qu'il y a un déplacement rapide de l'air au sommet. Que cet air plus lourd à priori que l'air ambiant (ou alentour) va aller vers le bas, puisqu'il est plus lourd. Là on peut dire qu'on explique la base du phénomène observé "sous le vent". Reste à expliquer les rafales. Mais là j'oserais presque m'avancer en précisant qu'à cause du relief, c'est un phénomène ondulatoire et que le moindre changement peut faire varier l'intensité du phénomène et donc la longueur de l'onde. Or pas mal de facteurs peuvent faire varier l'intensité :
 - l'angle exact d'attaque du vent sur le relief. Si on varie d'un seul degré les conséquences sont très différentes
 - le fait que l'air sec sous le vent peut se charger en humidité latente et donc avoir une masse volumique qui varie. Vu les millions de M3 c'est forcément un facteur dont il faut tenir compte (ex : neige qui fond au sommet)
 - l'intensité même du vent à l'approche du relief. il est rare qu'un vent météo soit parfaitement laminaire
 - ...

Bref les possibilités sont multiples

A+
L

[choucas]

Les rafales de foehn sont plus fréquentes et fortes dans le cas où on est en hiver et que la crête que l'air doit passer est haute. Pourquoi ?
En hiver, la quantité d'humidité contenue dans de l'air saturé à 100% d'humidité est faible. Donc peu d'eau se condense et le réchauffement de la masse d'air est moins efficace. L'air arrivant à la crête par le versant au vent est froid. Parfois plus froid que l'air ambient, présent à cette altitude mais éloigné de la crête.
Alors, pourquoi monte-t-il quand-même?  Il est poussé par le vent, mais résiste car il est plus lourd. Il finit par former un paquet qui est 'jeté' par-dessus la crête par la pression du vent.
Le paquet d'air froid dévale la pente du côté sous-le-vent en se réchauffant, mais en restant toujours plus froid que l'air ambient. Il prend de la vitesse et provoque des rafales dépassant les 80km/h.
L'espace entre les rafales dépend de temps nécessaire à l'accumulation d'un paquet d'air froid sur la pente au vent.
C'est un peu comme si vous essayez de pousser de l'eau sur une pente avec un jet d'eau. Une vague se forme jusqu'à ce que vous arriviez à la pousser au-delà du sommet de la pente..

Ah j'aime bien ça !!
C'est pas con du tout !

A+
L

[piment]

Avec de la vraie Balaguère les températures en vallée sous le vent sont anormalement élevées, j'ai déjà vu 22° à Argelès en février à 400m d'altitude, la nuit qui a suivi la moitié des arbres du parc du casino ont fini par terre et dans certains versants plus un hêtre debout sur quelques hectares. Le record pour un mois de février est de plus de 30° à St Girons...
Pour le côté rafaleux ben le relief y est pour beaucoup, les vallées sont très profondes, le relief de la crête frontière abrupt, regardez dans un torrent la turbulence que provoquent les obstacles...
A noter que ça fonctionne dans les 2 sens dans les Pyrénées, un flux de sud donne du foehn versant nord mais un flux de nord fait la même chose versant sud, peut-être même pire.
J'ai déjà vu des rafales copieuses en vallée de Bielsa et à St Lary ça volait tranquille dans un flux de nord de 10/15 km/h.

Edit: assez d'accord avec les post de Francis!