Front (météorologie) - Définition

Introduction

Carte d'analyse de surface d'Amérique du Nord du 21 octobre 2006 où les fronts sont tracés en couleur (Source NOAA).

Un front météorologique est une surface de discontinuité étendue, qui sépare deux masses d’air ayant des propriétés physiques différentes (ex : température, humidité, pression). Le concept a été développé au début du XX^e siècle par les météorologues norvégiens pour expliquer le comportement de l'atmosphère dans les latitudes moyennes terrestres : la formation des nuages, des précipitations, des dépressions et des anticyclones ainsi que leur déplacement. Le développement de la météorologie depuis ce temps a permis de démontrer que les fronts sont une conséquence des forces en jeu plutôt que leur cause mais la représentation est maintenant tellement répandue qu'ils sont toujours largement utilisés dans les présentations météo.

Histoire de l'analyse des fronts

L'histoire de l'analyse moderne des cartes de surface en météorologie débute au XIX^e siècle. L'invention du télégraphe en 1845 a permis de diffuser des observations prises à des endroits très éloignés les uns des autres dans un délai raisonnable pour pouvoir les utiliser à fin de prévision. Tant en Amérique qu'en Europe, des réseaux de stations d'observation météorologique se développent.

Le Smithsonian Institution, sous Joseph Henry, établit le premier réseau de stations d'observations à partir des années 1840. Dès 1849, les premières cartes météorologiques de surface sont tracées en utilisant les 150 stations déjà disponibles. Ce réseau couvrira la majeure partie du centre et de l'est des États-Unis en 1860. Pendant ce temps, le 14 novembre 1854, une violente tempête provoque le naufrage de 41 navires français en mer Noire, au cours de la guerre de Crimée. Cette tempête avait traversé toute l'Europe de l'Ouest, mais personne ne fut en mesure de signaler, voire prévenir du danger. Face à ce constat, Urbain Le Verrier, directeur de l'observatoire de Paris, décide de mettre en place un vaste réseau de stations météorologiques couvrant l'ensemble de l'Europe.

Robert FitzRoy utilise également le télégraphe pour colliger les données météorologiques quotidiennes venant de toute l'Angleterre et tracer ses premières cartes synoptiques. En utilisant la variation de ces cartes dans le temps, il fait les premières prévisions qu'il commencera à publier dans le journal The Times en 1860. Le même mouvement se répand dans tout l'Empire britannique. Ainsi, en 1839, un observatoire météorologique est ouvert à Toronto et différents observatoires sont ouverts à travers les colonies britanniques du Canada par des enthousiastes ou des écoles. En 1871, des crédits de 5 000 $CAN sont alloués au Ministre de la Marine et des Pêches afin de mettre sur pied un réseau de prise de données météorologiques dont le but ultime est de produire des avertissements de tempêtes. En Australie, c'est en 1877 que les premières cartes apparurent dans les journaux. L'Observatoire météorologie de Tokyo, l'ancêtre du service météorologique japonais, fait la même chose à partir de 1883.

Les cartes de ces pionniers étaient généralement produites une fois par jour à partir des données colligées à une heure fixe le matin. Par exemple, les données américaines étaient prises à 07h30, temps solaire, et télégraphiées au Smithsonian. Seules les données de pression étaient pointées et les lignes d'égale pression, ou isobares, étaient tracées. On identifiait ainsi les dépressions et les anticyclones. Comme les données étaient prises à l'heure solaire, on obtenait une distorsion des patrons de pression. Il fallut attendre l'apparition du concept de fuseau horaire en 1879 et du temps universel coordonné pour remédier à ce problème. Cependant, l'acceptation de ces deux notions prit du temps et ce n'est qu'à la fin du XIX^e siècle qu’on les retrouve sur la plupart du globe.

Dès 1841, Elias Loomis est le premier à suggérer la présence de fronts pour expliquer la météo mais ce n'est qu'après la Première Guerre mondiale, en 1919, que l'école norvégienne de météorologie impose ce concept. Ce n'est donc qu'à partir de cette époque que les fronts, séparant les différentes masses d'air recouvrant la planète et auxquels on associe le temps, sont analysés. Encore une fois, cette nouveauté a pris un certain temps à se répandre et ce n'est qu'après la Seconde Guerre mondiale que le National Weather Service américain commença à les indiquer sur ses cartes.

Les cartes ont été analysées manuellement jusque dans les années 1970 lorsque l'introduction des ordinateurs a permis de développer des programmes de traçages automatiques des données des stations et des isobares. À partir des années 1990, l'ajout des données des satellites, des radars météorologiques aux données de surface et d'altitude et le perfectionnement des programmes informatiques a permis de tracer par ordinateur un premier jet des fronts, mais le plus souvent les météorologistes doivent encore raffiner l'analyse.