UVED

Ce paragraphe, inspiré du livre Météorologie Générale de J. P. Triplet et G. Roche (Météo France), présente une analyse plus fine de la stabilité et de l'instabilité de l'atmosphère observée par radiosondage, en considérant les diverses évolutions possibles des températures potentielle θ; et pseudo adiabatique potentielle du thermomètre mouillé θ_w (ou θ'_w) en fonction de l'altitude. Pour cela on se focalise sur une couche élémentaire, c'est-à-dire une couche dans laquelle θ et θ_w varient de façon monotone de la base B au sommet S de la couche considérée.
Quatre cas possibles sont présentés ci-après avec des schémas de type émagramme où la ligne bleue représente la courbe du thermomètre mouillé, c'est-à-dire l'ensemble des points W dits du thermomètre mouillé:

La couche est non saturée et stable (courbe d'état BS inclinée à droite des adiabatiques). Une particule ascendante issue de la base B, atteignant ou non la saturation, sera toujours plus froide que l'air environnant car sur l'émagramme, le chemin suivi par le point d'état (courbe adiabatique jusqu'au point de condensation de la base C_B puis courbe pseudo adiabatique) correspond à des températures systématiquement inférieures à la température de l'air ambiant indiquée par la courbe d'état en rouge sur la figure précédente.

La courbe d'état devient B'S'. Le soulèvement est insuffisant pour qu'il y ait saturation puisque ni le point de la base B', ni le point du sommet S' n'ont atteint les points de condensation C_B et C_S. Rien ne change quant à la stabilité (B'S' inclinée à droite de l'adiabatique issue de B').

La courbe d'état devient B"S". Il y a saturation de toute la couche mais B"S" est inclinée à droite des pseudo adiabatiques (notamment celle issue de B"), il y a donc toujours stabilité.
Quel que soit le soulèvement, la stabilité est toujours présente. Cette configuration correspond au critère de STABILITE ABSOLUE (SA).

La couche est non saturée et instable (courbe d'état BS est inclinée à gauche de l'adiabatique issue de B). Une particule ascendante, atteignant ou non la saturation, sera toujours plus chaude que l'air environnant, car sur l'émagramme, le chemin suivi par le point d'état (courbe adiabatique jusqu'au point de condensation de la base C_B puis courbe pseudo adiabatique) correspond à des températures systématiquement supérieures à la température de l'air ambiant indiquée par la courbe d'état en rouge sur la figure précédente.

La courbe d'état devient B'S'. Le soulèvement est insuffisant pour qu'il y ait saturation puisque ni le point de la base B', ni le point du sommet S' n'ont atteint les points de condensation C_B et C_S. Rien ne change quant à l'instabilité (B'S' inclinée à gauche de l'adiabatique issue de B').

La courbe d'état devient B"S". Il y a saturation de toute la couche. B"S" est inclinée à gauche des pseudo adiabatiques (notamment celle issue de B"), il y a donc toujours instabilité. La couche devient instable pour tout soulèvement provoquant sa saturation de la couche soulèvement, l'instabilité est toujours présente. Cette configuration correspond au critère d'INSTABILITE ABSOLUE (IA).

La couche est non saturée. La courbe d'état BS est inclinée à droite de l'adiabatique issue de B, il y a donc stabilité. Le niveau de convection libre n'est pas présent à l'intérieur de la couche (le sommet S de la couche est à droite de la pseudo adiabatique issue du point de condensation C_B de la base) donc l'instabilité est impossible.

La courbe d'état devient B'S'. Le soulèvement est insuffisant pour qu'il y ait saturation, mais le niveau de convection libre (point K') apparaît dans la couche.

La courbe d'état devient B"S". Il y a saturation de toute la couche. B"S" est inclinée à gauche des pseudo adiabatiques (notamment celle issue de B"), il y a donc instabilité.
Initialement stable, l'instabilité apparaît avec la saturation de la couche lors d'un soulèvement suffisant. Cette configuration correspond au critère d'INSTABILITE CONVECTIVE LATENTE (ICL).

La couche est non saturée. La courbe d'état BS est inclinée à droite de l'adiabatique issue de B, il y a donc stabilité. Par contre, le niveau de convection libre (point K) est initialement présent à l'intérieur de la couche (le sommet S de la couche est à gauche de la pseudo-adiabatique issue du point de condensation C_B de la base). L'instabilité est donc possible à condition que l'ascendance se développe au-delà du niveau de convection libre.

La courbe d'état devient B'S'. Le soulèvement est insuffisant pour qu'il y ait saturation, mais le niveau de convection libre (point K') devient plus proche de la base (point B').

La courbe d'état devient B"S". Il y a saturation de toute la couche. B"S" est inclinée à gauche des pseudo adiabatiques (notamment celle issue de B"), il y a donc instabilité.
Initialement stable pour les petites perturbations, l'instabilité apparaît pour de plus grandes perturbations et après saturation de la couche lors d'un soulèvement suffisant. Cette configuration correspond au critère d'INSTABILITE CONVECTIVE SELECTIVE (ICS).

La couche est non saturée et instable (courbe d'état BS est inclinée à gauche de l'adiabatique issue de B).

La courbe d'état devient B'S'. Le soulèvement est insuffisant pour qu'il y ait saturation, rien ne change quant à l'instabilité (B'S' inclinée à gauche de l'adiabatique issue de B').

La courbe d'état devient B"S". Il y a saturation de toute la couche. B"S" est ici inclinée à droite des pseudo adiabatiques (notamment celle issue de B"), il y a donc maintenant stabilité.
L'instabilité devient impossible si la saturation se produit. Cette configuration correspond au critère d'INSTABILITE SECHE (IS).