Essai d'étude aérologique

- Brises thermiques -

On considérera dans la suite de cet article une vallée standard, non pénétrée par un vent météo, soumise uniquement à l'activité thermique générant :
- La brise dite "de vallée" dans le fond de ladite vallée.
- La brise dite "de pente" sur les flancs.
On précisera tout de suite que :
- Ces 2 manifestations ne sont pas indépendantes et participent du même phénomène.
- L'on s'intéressera dans ce qui suit uniquement aux effets dynamiques des brises.

- 1 - Distribution (horizontale et verticale) du flux de vallée.

On constate généralement:
- dans la partie centrale de la vallée : un écoulement dans l'axe de cette vallée, occupant la presque totalité de la largeur. Cet écoulement est le siège d'une compression dynamique (filets d'air resserrés) dans la partie inférieure, ce qui correspond à la vitesse maximum du flux montant, cette vitesse diminuant au fur et à mesure que l'altitude augmente (problème de la hauteur d'influence de la brise). Au-dessus intervient alors le vent météo, s'il y en a un.
- dans la couche directement au contact des pentes de la vallée : un écoulement d'assez faible épaisseur par rapport à la largeur de la vallée. Dans cette zone, les filets d'air se redressent de plus en plus pour finalement devenir perpendiculaires aux courbes de niveau à une certaine altitude dépendant de la compression citée plus haut.

Zone d'influence de la brise.

- remarque : le trait limitant la zone d'influence de la brise sur le schéma est fictif. Il sert uniquement à imager le propos.

- 2 - Importance des 2 types de distribution.

Elle dépend essentiellement de l'importance de la compression en basse couche de la vallée, c'est à dire en grande partie de la largeur de la vallée. Comme on ne peut "quantifier" le phénomène, on prendra 2 exemples extrêmes.
- exemple 1 : vallée du Grésivaudan (au niveau de Crolles par exemple)
Le flux général vient du Nord. Comme la vallée est très large, la brise de vallée est assez faible en intensité (10 Km/h) et en épaisseur (quelques centaines de mètres maximum). Du fait de la faible compression, les filets d'air se redressent assez vite vers le haut sur les flancs. La brise de pente est en général peu importante et de faible épaisseur. les dynamiques sont difficilement exploitables.
- exemple 2 : une vallée du Briançonnais (celle de la Durance par exemple).
Comme la vallée est très étroite et profonde et que l'appel d'air vers les basses pressions est important, la brise de vallée est très forte (de 20 à 40 Km/h) et très épaisse (plus de 1000 m). Il lui arrive d'ailleurs parfois de passer les grand cols et de redescendre dans une autre vallée. Du fait de la compression importante, les filets d'air ont une grande inertie horizontale.
Il faut souvent monter assez haut sur les pentes pour qu'ils se redressent complètement. La brise de pente y est alors assez forte. Il n'est jamais bon de se retrouver en basse couche dans ce type de vallée.

- 3 - Utilisation.

On s'aperçoit donc que dans une vallée standard, les conditions sont loin d'être favorables.
- Dans le plan axial : aucune composante verticale.
- Contre les pentes, en basses couches : soit des brises faibles à composantes verticales peu exploitables (vallée large), soit des brises fortes à composantes horizontales (vallée étroite).
Plus on descend, moins on a de chance d'exploiter des dynamiques. Heureusement que toutes les vallées possèdent des accidents topographiques qui induisent des zones de redressement vertical des filets d'air.

On distingue 3 situations favorables :

- Confluent de 2 vallées (exemple le Briançonnais : l'Argentière, Les Vigneaux)

- Changement d'orientation de la vallée (exemples : Guillestre, entrée de la Maurienne)

- Arête, barre rocheuse coupant transversalement la vallée, décrochement (exemples : St Vincent les Forts, La Bâtie)

- 4 - Deux remarques importantes.

Dans les raisonnements précédents, on a fait l'impasse sur tout le phénomène convectif (thermiques). Il va de soi que des thermiques naissent dans les vallées et qu'ils y sont exploitables, mais d'une part ils sont peu nombreux, et d'autre part il y a souvent des couches d'inversion qui contrarient ou annulent la convection.

Ensuite, il est évident que l'irruption d'un vent météo est susceptible de modifier profondément les flux de vallée. Il est impossible d'envisager toutes les situations, mais la connaissance du schéma aérologique sans vent est indispensable pour essayer d'extrapoler avec celui-ci.