Voir la source de Indice de stabilité de Showalter

{{Homonyme|Showalter}}
L’'''indice de stabilité de Showalter''' ('''SI'''), aussi appelé indice de stabilité de ''Whiting'', est l’un des indices de [[Gradient thermique adiabatique#Atmosphère stable et atmosphère instable|stabilité de l'air]] qui donne une indication sur la possibilité de déclenchement d'[[orage]]s ainsi que sur le potentiel de génération de phénomènes violents par ceux-ci ([[grêle]], [[rafale descendante]], [[tornade]] et [[pluie torrentielle sous orage]])<ref name="OMM">{{Lien archive |horodatage archive=20160310115307
|url=http://www.eumetcal.org/euromet/glossary/showalte.htm
|titre=Indice de stabilité de Showalter - LI
|date=
|auteur= [[Organisation météorologique mondiale]]
|éditeur= [[Eumetcal]]
|consulté le=2009-03-05}}.</ref>. 

Il est  similaire à l’[[indice de soulèvement]] (LI) mais pour une parcelle soulevée au-dessus de toute [[inversion de température]] en surface. Proposé en 1953 par [[Albert K. Showalter]], lors des premiers jours de la [[prévision des orages violents]], elle demeure très utile dans l'analyse des données déduites d'un [[radiosondage]]<ref name="BOM">{{Article
|titre=On Convective Indices and Sounding Classification
|auteur=Charles A. Doswell III
|année=1996
|date= 29 juillet au 2 août
|éditeur= [[Bureau of Meteorology]], Australie
|journal=Preprints, 5th Australian Severe Thunderstorm Conference
|pages=
|texte=http://www.flame.org/~cdoswell/publications/Indices_Oz.pdf |format=pdf |consulté le=2021-11-19}}.</ref>. C'est l'un des indices encore les plus couramment utilisés.  

== Définition ==

[[Fichier:Meteorology thermodynamic fr.svg|vignette|upright=0.75|Diagramme du parcours d'une parcelle d'air humide soulevée le long de B-C-E par rapport à la Température de l'environnement (T) et l'humidité contenue dans la masse d'air (Tw)]]
SI est défini comme la différence, calculée avec une échelle en degrés [[Degré Celsius|Celsius]] (°C) ou [[Kelvin|kelvin (k)]], entre la température qui serait atteinte par l'ascendance adiabatique d'une parcelle d’air soulevée de 850 à {{Unité|500|[[Pascal (unité)|hPa]]}} (<math>T_{part}</math>) et celle de l’environnement à {{Unité|500|[[Pascal (unité)|hPa]]}} (<math>T_5</math>)<ref>{{Article|langue=en|auteur1=Albert K. Showalter |titre=A stability index for thunderstorm forecasting. |périodique=BAMS |lien périodique=Bulletin of the American Meteorological Society |volume=34 |numéro=6 |date=juin 1953 |pages=250-252 |doi=10.1175/1520-0477-34.6.250 |oclc=1074242776 |lire en ligne=https://journals.ametsoc.org/view/journals/bams/34/6/1520-0477-34_6_250.xml?tab_body=pdf |consulté le=19 novembre 2021}}.</ref> :

::<math>SI = T_5 - T_{part}</math>

== Interprétation ==

L'air soulevé depuis la surface contient une certaine quantité d'humidité. Lorsqu'on la soulève adiabatiquement, sa température diminue selon le [[gradient adiabatique sec]] tant qu'il n'y a pas [[Pression de vapeur saturante|saturation]]. Lorsque le taux d'humidité par rapport à la température de la parcelle devient 100 %, la [[vapeur d'eau]] contenu dans celle-ci commence à former des gouttes ce qui dégage de la chaleur. Le taux de diminution de la température varie donc ensuite selon le [[gradient adiabatique humide]] moins rapide.  
La valeur de SI est ainsi reliée à la stabilité de l'air les bas niveaux de l’atmosphère, mais au-dessus de toute inversion de température près du sol, et le milieu de l’atmosphère. En effet, il arrive que la convection ne peut se produire à partir du sol soit très stable mais que la masse d’air soit quand même très instable au-dessus de l’inversion. En mesurant la différence de température entre l'environnement et la parcelle qui serait soulevée à ce niveau, l'utilisateur se trouve à déterminer la différence entre le taux de refroidissement de l'air ambiant et celui de la parcelle dans la couche sous 500 hPa. Plus cette différence est négative, plus la parcelle serait chaude et moins dense par rapport à l'environnement. Par le [[Poussée d'Archimède|principe d'Archimède]], elle subirait une poussée vers le haut et donc continuerait de monter, formant des nuages à forte extension verticale ([[cumulus congestus]] et [[cumulonimbus]]). Par symétrie, les conditions stables sont indiquées par des valeurs positives du SI car dans ce cas l'air ambiant serait plus chaud que la parcelle et celle-ci subirait une poussée vers le bas ce qui empêche la [[convection atmosphérique]].

Voici un guide d'interprétation pour SI<ref name="OMM"/>{{,}}<ref name="NOAA-srh"><{{Lien archive |langue=en |horodatage archive=20090303190833
|url=http://www.srh.noaa.gov/ELP/wxcalc/showalter.shtml 
|titre=Showalter Index
|date=
|auteur= [[National Weather Service]]
|éditeur= [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]]
|consulté le=2009-03-05}}.</ref>  :

* SI > 4, air très stable avec aucune [[convection atmosphérique]] possible ;
* SI entre 0 et 2 air stable avec orages dispersés si on a une source de fort soulèvement (front, réchauffement des sommets des nuages, etc.) ;
* SI = 0 à -3 air instable avec quelques orages ;
* SI de -4 à -6 air très instable, nombreux orages ;
* SI < -6, air extrêmement instable, orages violents possibles.

== Variante ==

Il existe également un indice modifié de Showalter (SIm) qui utilise le [[rapport de mélange]] moyen entre 850 et 500 hPa, au lieu de celui à 850 hPA, pour calculer le niveau de condensation de la parcelle, ce qui diminue légèrement la différence par rapport à SI.

Pour SIm<ref name=Sirvatka>{{Lien web |langue=en
|url=http://weather.cod.edu/sirvatka/si.html 
|titre=Stabiliy Indicies
|date=
|auteur= Paul Sirvatka
|éditeur= College of DuPage
|consulté le=2021-11-19}}.</ref> :

* SIm <  ou = +5, risque d’orages ;
* SIm > 11 aucun risque de convection.

== Utilisation ==

L'indice de stabilité de Showalter est un calcul simple dont le résultat peut être tracé sur une carte météorologique à partir des [[Radiosondage|sondages aérologiques]]. Il peut être également estimé à partir des données de sondages atmosphériques effectués par [[satellite météorologique]]<ref name="LI">{{Lien web |langue=en
|auteur=  [[National Weather Service]]
|titre= Real Time Satellite Data North American GOES Imagery
|éditeur= [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]] 
|url=http://www.ssd.noaa.gov/PS/PCPN/pcpn-na.html
|consulté le=2021-11-19}}.</ref>. Il est donc utilisé pour repérer rapidement les zones menacées par le développement orageux. Le [[météorologue]] doit ensuite calculer l'[[Énergie potentielle de convection disponible]] (EPCD) pour trouver le potentiel réel de ces orages<ref name="CAPE">{{Article |langue=en
|auteur= David O. Blanchard 
|titre= Assessing the Vertical Distribution of Convective Available Potential Energy 
|revue= [[Weather and Forecasting]] 
|volume= 13 
|numéro= 3 
|pages= 870–877 
|éditeur= [[American Meteorological Society]] 
|date= septembre 1998 
|lire en ligne= https://journals.ametsoc.org/view/journals/wefo/13/3/1520-0434_1998_013_0870_atvdoc_2_0_co_2.xml?tab_body=pdf 
|doi= 10.1175/1520-0434(1998)013<0870:ATVDOC>2.0.CO;2 }}.</ref>. 

=== Limitations ===

Cet indice a été développé par des recherches sur les orages violents qui se développaient dans les [[Grandes Plaines]] des États-Unis. Le niveau de {{Unité|850|hPa}} a été choisi pour correspondre à l'altitude généralement au-dessus de toute inversion de température de surface mais peut ne pas être bien adapté en d'autres endroits. Par exemple, dans les hauts plateaux ou les régions montagneuses, où le sol est déjà au-dessus de 850 hPa, il faut donc changer de niveau de départ.

L'indice ne tient également pas compte de la distribution de l'[[Humidité absolue|humidité]] dans la colonne d'air, seulement de celle présente au point de départ de la parcelle. C'est pourquoi le ''SIm'' a été développé en 1958. De plus, il ne tient pas compte des zones qui pourraient être stables entre 850 et 500 hPa et qui pourraient inhiber la convection.

== Notes et références ==
{{Références|colonnes=}}

== Voir aussi ==

=== Bibliographie ===
* {{Article
|titre=Preliminary report on  tornadoes
|auteur=Showalter, A. K., et J. R. Fulks
|année=1943
|journal= Technical Notes
|éditeur= [[Département du Commerce des États-Unis|U.S. Dept. of Commerce]], [[National Weather Service|Weather Bureau]]
|no=806
|page=162}}
* {{Article
|titre= A stability index for thunderstorm forecasting
|auteur=Showalter, A. K.
|année=1953
|journal=[[Bulletin of the American Meteorological Society]]
|éditeur= [[American Meteorological Society|AMS]]
|no=34
|page=250–252}}
* {{Article
|titre=The tornado - an analysis of antecedent meteorological conditions; notes on synoptic situation accompanying the Hackleburg, Alabama tornado of April 12, 1943.
|auteur=Showalter, A. K. et J. R. Fulks
|année=1943
|journal=Preliminary report on tornadoes
|éditeur=[[Département du Commerce des États-Unis|U.S. Dept. of Commerce]], [[National Weather Service|Weather Bureau]]
|no=1151
|page=}}

=== Liens externes ===
* {{Lien web
|url=http://collaboration.cmc.ec.gc.ca/cmc/cmoi/product_guide/docs/lib/20050505-CMAC-f.ppt#256,1,Produits
|titre= Produits de post-traitement pour l’aviation et le temps violent d’été
|date=
|auteur= Marie-France Turcotte
|éditeur= [[Centre météorologique canadien]]
|consulté le=2009-03-05 |format=ppt}}.
* {{Lien archive |langue=en |horodatage archive =20150407204340
|url=http://www.erh.noaa.gov/btv/mesoanalysis/description.shtml
|titre= Mesoscale Analysis Parameter Descriptions
|auteur= [[National Weather Service]]
|éditeur= [[National Oceanic and Atmospheric Administration|NOAA]]
|consulté le=2009-03-05}}.


{{Palette|Prévision de la convection|Données et variables météorologiques}}
{{Portail|météorologie}}

[[Catégorie:Thermodynamique atmosphérique]]
[[Catégorie:Prévision des orages violents]]