Une isobare est une ligne reliant des points de pression atmosphérique égale sur une carte météorologique. Le mot vient des mots grecs isos – égal — et baros – poids. En traçant des isobares à intervalles basés sur des lectures de pression, les zones de haute et basse pression peuvent être représentées sur une carte, tout comme les collines et les vallées sur une carte de contour d’un paysage. En étudiant les isobares sur une carte, les météorologues peuvent prédire si le temps sera clair ou nuageux, les forces et directions du vent et – en tenant compte de la latitude et de la période de l’année — les températures sur une large zone.
Comme il n’est pas possible de mesurer la pression atmosphérique en tout point de la zone couverte par une carte météorologique, les isobares sont basées sur les relevés de pression atmosphérique effectués dans les stations météorologiques. La pression atmosphérique diminue avec l’altitude, de sorte que les lectures sont ajustées aux valeurs du niveau de la mer pour tenir compte des variations d’altitude. Aux États-Unis, les lectures de pression sont normalement prises toutes les heures, et les isobares sont normalement à des intervalles de 4 millibar (mb), en utilisant une pression de 1000 mb comme base. À partir d’un ensemble de lectures de pression d’air prises en même temps à divers endroits d’une zone, les isobares peuvent être tracées en estimant où la pression aurait la valeur appropriée.
Par exemple, si une station météorologique signale une pression de 1002 mb et qu’une autre station à quelques milles au nord signale 1006 mb, on peut estimer que l’isobare 1004 passerait entre les deux. Sur une carte isobare, les isobares seront étiquetées avec les valeurs de pression qu’elles représentent, par exemple 996 Mo, 1000 Mo, 1004 mo, etc. La carte montrera également les lectures individuelles aux différentes stations.
À partir d’une carte isobare, les météorologues peuvent déterminer le temps probable au cours des prochains jours. Les zones de basse pression, appelées cyclones, présentent de l’air entrant qui monte au centre et sont généralement associées aux nuages et aux précipitations. Les zones de haute pression, appelées anticyclones, sont associées à l’air descendant et sortant et apportent généralement un temps sec et clair.
Le vent s’écoule des zones de pression plus élevée vers les zones de pression plus basse. Les isobares sur une carte météo montrent les gradients de pression. Si les isobares sont éloignées, cela indique un léger gradient de pression et des vents légers. Lorsque les isobares sont rapprochées, cela indique une forte pente. Plus le gradient de pression est raide, plus la vitesse du vent est élevée.
Les gradients de pression ont tendance à être plus raides autour des zones de basse pression que autour des zones de haute pression. Si une carte isobare est représentée comme un paysage, les zones de haute pression ressembleraient à des collines en pente douce et les zones de basse pression à des dépressions à flancs raides. Les zones de basse pression sont, en fait, appelées « dépressions » dans certaines zones.
Si le frottement est ignoré, la vitesse du vent est déterminée par la force du gradient de pression (PGF). Cela peut être calculé comme le résultat de la valeur de haute pression moins la valeur de basse pression, divisée par la distance, et est normalement exprimé en millibars par kilomètre (mb / km). Par exemple, si une carte isobare montre une chute de pression de 1008 mo à 996 mo sur une distance d’environ 20 km, le gradient de pression est de 12 mo / 20 km, ce qui équivaut à 0,12 mo/ km. C’est un gradient de pression assez raide, de sorte que des vents forts seraient prévus pour cette région.
La direction du vent est affectée non seulement par l’orientation du gradient de pression, mais aussi par la force de Coriolis résultant de la rotation de la Terre. Dans l’hémisphère nord, cela fait tourner les vents autour d’une zone de basse pression dans le sens antihoraire et ceux autour d’une zone de haute pression dans le sens horaire. L’inverse est vrai dans l’hémisphère sud. La déflexion due à la force de Coriolis est plus importante vers les pôles et est également proportionnelle à la vitesse du vent.
Sans tenir compte du frottement, le PGF et la force de Coriolis peuvent s’équilibrer, ce qui entraîne des vents qui s’écoulent parallèlement aux isobares. Ceux-ci sont connus sous le nom de vents géostrophiques et peuvent se produire au-dessus du sol, où le frottement n’est pas important. En surface, cependant, la friction ralentit le vent, diminuant l’effet de Coriolis, et les vents ont tendance à traverser les isobares, en spirale vers l’intérieur vers les cyclones et vers l’extérieur loin des anticyclones, dans le sens horaire ou antihoraire selon l’hémisphère.