Une isobare est une ligne reliant des points d’égale pression atmosphérique sur une carte météorologique. Le mot vient des mots grecs isos — égal — et baros — poids. En traçant des isobares à intervalles basés sur les 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, la force et la direction du vent et, en tenant compte de la latitude et de la période de l’année, les températures sur une vaste 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 lectures de la pression atmosphérique prises 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 millibars (mb), en utilisant une pression de 1000 mb comme base. À partir d’un ensemble de lectures de pression atmosphérique prises en même temps à divers endroits dans une zone, les isobares peuvent être tracés en estimant où la pression aurait la valeur appropriée.
Par exemple, si une station météo signale une pression de 1002 mb et qu’une autre station à quelques kilomètres au nord signale 1006 mb, on peut estimer que l’isobare 1004 passerait entre les deux. Sur une carte d’isobares, les isobares seront étiquetées avec les valeurs de pression qu’elles représentent, par exemple 996 mb, 1000 mb, 1004 mb et ainsi de suite. La carte montrera également les lectures individuelles aux différentes stations.
À partir d’une carte isobare, les météorologues peuvent déterminer la météo probable au cours des prochains jours. Les zones de basse pression, appelées cyclones, présentent un afflux d’air qui monte au centre et sont généralement associés aux nuages et aux précipitations. Les zones de haute pression, connues sous le nom d’anticyclones, sont associées à de l’air descendant et sortant et apportent généralement un temps sec et clair.
Le vent s’écoule des zones de haute pression vers les zones de basse pression. Les isobares sur une carte météorologique montrent les gradients de pression. Si les isobares sont éloignées, cela indique un gradient de pression faible et des vents légers. Lorsque les isobares sont proches les unes des autres, cela indique une forte pente. Plus le gradient de pression est élevé, plus la vitesse du vent est élevée.
Les gradients de pression ont tendance à être plus raides dans les zones environnantes de basse pression qu’autour des zones de haute pression. Si une carte isobare est représentée sous forme de paysage, les zones de haute pression ressembleraient à des collines en pente douce et les zones à basse pression à des dépressions escarpées. Les zones de basse pression sont, en fait, appelées dépressions dans certaines régions.
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, divisé par la distance, et est normalement exprimé en millibars par kilomètre (mb/km). Par exemple, si une carte d’isobares montre une chute de pression de 1008 mb à 996 mb sur une distance d’environ 12 miles (20 km), le gradient de pression est de 12 mb/20 km, ce qui équivaut à 0.12 mb/km. Il s’agit d’un gradient de pression assez raide, donc 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 qui résulte 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 inverse des aiguilles d’une montre et ceux autour d’une zone de haute pression dans le sens des aiguilles d’une montre. 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 de la friction, la force PGF et la force de Coriolis peuvent s’équilibrer, ce qui entraîne des vents parallèles aux isobares. Ceux-ci sont connus sous le nom de vents géostrophiques et peuvent se produire au-dessus du sol, où la friction n’est pas importante. À la surface, cependant, la friction ralentit le vent, diminuant l’effet 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.