TPE SUR LES VENTS

« parallèle 60" N, au sein de la cellule Polaire .

Elle est entraînée par l'air chaud montant et l'air froid descendant lit encore, la force de Coriolis dévie l'air vers l'ouest à proximité de la surface.

Aux latitudes tempérées, entre 30" et 60" N, il n'en va pas de même.

En raison de la force de Coriolis, le vent qui voyage vers les pôles a une vitesse vers l'est de plus en plus forte.

Il en résulte des courants atmosphériques à des vitesses atteignant régulièrement les 40 mfs en altitude.

À de telles vitesses, l'air devient instable et des perturbations se forment.

Elles brassent l'air, provoquant des transports d'air chaud vers les pôles et d'air froid vers l'équateur .

Ils forment une cellule de transport de chaleur vers les pôles connue sous le nom cellule de Ferrell, qui tourne dans le sens opposé à la cellule de Hadley.

VENTS IÉSULJANTS On définit le vent géostrophique comme le vent qui résulterait de l'équilibre géostrophique (lié à la force de Coriolis) précédemment défini.

Il est donc décrit par la circulation atmosphérique générale dénuée de perturbation .

Ce vent souffle perpendiculairement aux isobares (lignes joignant les points de même pression atmosphérique) de l'atmosphère.

Cependant il s'agit d'une définition théorique.

En pratique il n'y a pas toujours équilibre géostrophique, et le vent qui s'y réfère décrit donc davantage une tendance générale que la réalité du terrain.

la circulation atmosphérique générale précédemment décrite donne lieu à des vents dominants différents selon l'altitude à laquelle on se place.

Au niveau de la mer les vents caractéristiques sont : des vents d 'est polaires (du pôle à 60" N) ou courant polaire d'Est des vents d'ouest (60" N à 30" N) ou courant tempéré d'ouest et des vents de secteur nord·Est (entre 30" N et l'équateur) dits alizés.

On recense également des secteurs interzones où le vent est faible : autour de 60", autour de 30° (les calmes subtropicaux) et autour de l'équateur (les calmes équatoriaux).

En altitude les alizés se transforment en un courant d'est.

Le courant tempéré d'ouest s'Intensifie jusqu'à une altitude limite, puis diminue de nouveau.

Pour les régions soumises à la circulation d'Ouest c'est au niveau de la tropopause (limite supérieure de la troposphère, qui est la couche d'atmosphère la plus proche de la surface, située en moyenne à 10 km d'altitude) que les vents d'ouest atteignent leur vitesse maximale : on les appelle les courants-jets .

I@!(U!{!I!i Nous avons recensé les motifs de circulation atmosphérique à l'échelle planétaire .

Cependant d 'autres phénomènes à plus petite échelle peuvent causer le déplacement de masses d'air et donner naissance à des vents.

Nous allons recenser et expliquer ces phénomènes .

BltSES DE TillE ET DE MEl les brises de mer et de terre doivent leur existence au réchauffement inégal de la terre et de l'eau .

Durant le jour, par temps ensoleillé , la température de l'air au-dessus du sol devient vite supérieure à la température de l'air au· dessus de la mer.

l'air marin acquiert une densité supérieure à celle de l'air chaud de la côte et le chasse , donnant naissance à la brise de mer.

La nuit la perte de chaleur par rayonnement est plus importante au niveau des terres .

On observe ainsi le phénomène opposé à la brise de mer, c 'est l'air côtier qui acquiert une plus grande densité et qui chasse à son tour l'air marin encore chaud , donnant naissance à la brise de terre.

l'intensité de ces brises dépend de nombreux paramètres : le contraste thermique au sein des masses d 'air, l'Intensité de la force de friction , la forme du rivage et l'étendue du plan d'eau .

les brises de terre sont généralement beaucoup moins fortes que les brises de mer , la température des masses d'air variant plus lentement la nuit.

le vent d'une brise de mer peut atteindre 25 nœuds {50 kmfh) et ses effets sont parfois ressentis jusqu 'à 25 kilomètres à l'intérieur des terres .

VENTS CATABAnQUES ET ANABAnQUES Les vents anabatiques et catabat iques sont également issus d'un réchauffement différentiel.

Ils prennent naissance dans les régions montagneuses ou simplement dotées de pente .

Durant la journée toute pente exposée est réchauffée par le rayonnement solaire .

l'air en contact avec la surface de la pente est à son tour réchauffé alors qu'au même niveau mais à une certaine distance de la pente , la température de l 'air ne varie pratiquement pas.

l'air plus chaud , donc plus léger, remonte la pente : c'est le vent anabatique.

Il est remplacé par de l 'air qui, à l' origine, se trouvait à une certaine distance de la pente.

Une circulation fermée finit par s 'installer.

La nuit, une circulation inverse s'organise en raison du refroidissement du sol.

la brise de pente porte alors le nom de vent catabatique.

les vents catabatiques sont généralement plus forts que les anabatiques , surtout en montagne, lorsque les flancs sont glacés .

LES OBSTACLES La présence d 'obstacles sur le terrain où le vent souffle peut entraîner des rafales d'Intensité variable selon l'incidence du vent et la forme de l'obstacle.

On recense les différents effets suivants: l'effet de barrière (dû à une f11111iu ou une montagne) qui force le vent à dévier de sa direction, l'effet de vallée qui canalise le vent dans une direction, l'effet d 'entonnoir (lorsqu'il y a resserrement de falaises ou de montagnes) qui provoque une accélération du vent qui s'y engouffre ...

LES VENTS EN FRANCE De manière générale en France , les vents d'ouest sont humides mais aussi assez tempérés tandis que les vents de nord ou de nord-est sont très froids .

les vents régionaux et locaux sont très nombreux et variés.

En France métropolitaine , on en compte plusieurs centaines.

Ils tirent leurs noms de leurs ~-------------------------~caractéristiques locales ou de leur Brise de mer -brise de terre origine géographique .

On ne présentera ici que quelques exemples particulièrement connus .

• l'autan est un vent de sud-est qui souffle dans la vallée de la moyenne Garonne, dans le Quercy et le Rouergue .

l'autan blanc est un vent de beau temps, d'origine continentale, frais en hiver , chaud en été.

l'autan noir est chaud et précurseur de courtes pluies.

• la bise est un vent soufflant du nord ou du nord-est on la rencontre dans la majeure partie du territoire.

Elle est froide, modérée à forte , sèche et sévit en toutes saisons, mais plus particulièrement en hiver et au printemps.

• le levant est un vent d'est soufflant sur les régions du sud-est et la Corse .

Modéré à fort, il est généralement doux , humide et transporte des précipitations .

Par beau temps , il est connu sous le nom de levant blanc.

• le marin est un vent de sud-est soufflant sur les régions du sud-est.

Il est fort parfois violent , très humide.

avec de fortes précipitations .

De même que le levant on le nomme marin blanc lorsqu'il n'apporte pas de pluie.

• le mistral est produit par l'accélération due à l'effet d 'entonnoir de la vallée du Rhône , qui est enchassée entre les Alpes et le Massif central.

Il souffle du nord dans la vallée du Rhône , puis du nord -est ou du nord­ ouest sur la majeure partie de la zone littorale méditerranéenne .

S'il atteint la Côte d'Azur , c'est alors un vent d'ouest Il est froid, sec, violent et souffle en rafales.

• La tramontane est un vent de nord­ ouest qui, canalisé entre les Pyrénées et l'extrême sud du Massif central, souffle dans le bas Languedoc et le Roussillon .

Souvent violent froid et sec lorsqu'il est associé à une invasion d'air polaire , il peut aussi être accompagné d 'averses lorsqu 'il est associé à une perturbation sur la Méditerranée .

LA MESURE DU VENT Il existe différents types d'instruments permettant de mesurer la vitesse et d'évaluer la direction du vent l'Instrument choisi dépend de la mesure à réaliser et du contexte d'utilisation : à terre, en bateau, en avion , depuis un satellite ...

MESUIES LOCALES les premiers dispositifs ayant permis la détermination de la direction du vent sont les girouettes .

Généralement métalliques, elles sont constituées d'un élément rotatif monté sur un axe fixe.

les manches à air qui bordent nos routes n'en sont qu'un analogue moderne.

Pour mesurer la vitesse du vent, on peut avoir recours aux anémomètres .

Ces appareils permettent de mesurer vitesse du vent et pression.

Il existe différents modèles : anémomètre à coupelle , à hélice, à plaque , à tube de Pitot à fil chaud ...

Chaque instrument fonctionne selon un principe différent.

l'anémomètre à coupelle utilise par exemple la mesure de la vitesse de rotation de ses coupelles pour déterminer la vitesse du vent qui les entraîne .

MESUIES À DISTANCE l'usage des instruments précédemment décrits peut s'avérer peu pratique dans des contextes particuliers , comme par exemple à bord d'un avion ou d'un ballon-sonde destiné à des études météorologiques .

On utilise alors d 'autres instruments .

En météorologie , on a recours aux radars à impulsions, qui émettent des impulsions de très courte durée suivies d'un temps mort permettant d' « écouter » les échos venant des précipitations .

On peut ainsi repérer la position , l'Intensité et le déplacement de ces dernières.

l'étude de ces données fournit un retour sur la vitesse du vent portant les précipitations.

le lidar est un autre instrument permettant la mesure de la vitesse du vent Il fonctionne un peu à l'image du radar : il émet de courtes impulsions suivies de temps d'écoute.

Cependant au contraire du radar qui exploite les ondes radio, il utilise de la lumière visible .

LES UTILISATIONS DU VENT l'utilisation du vent connaît un renouveau grace aux politiques de remplacement progressif des énergies fossiles par les énergies renouvelables .

Il s'agit cependant d 'une source d'énergie découverte il y a bien longtemps .

Une liste exhaustive de tous les objets utilisant le vent constituerait un sujet à part entière, aussi seuls quelques exemples sont proposés ici.

LA PIDDUcnON o'tNEIGIE l'énergie fournie par le vent a d 'abord été utilisée au moyen des moulins à vent le principe du moulin consiste à produire de l'énergie mécanique à partir du vent Il a été utilisé principalement pour moudre des céréales ou produire de l'huile .

On peut aussi les utiliser pour pomper de l'eau, soit pour assécher des zones marécageuses (exemple : les grandes étendues d'eau connues sous le nom de polders aux Pays-Bas) , soit pour assurer l'irrigation.

la descendante moderne du moulin à vent est l'éolienne.

Cette fois ci, il s 'agit de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie électrique .

les éollelllleS sont constituées d'un rotor doté de plusieurs pales (en général trois) placé en haut d 'un mat et couplé à un générateur électrique abrité dans une nacelle.

le dispositif de génération du courant électrique peut parfois être remplacé par une pompe .

MOYENS DE TIANSPOIT ET LOISIIS le vent est utilisé pour la navigation .

Il existe un grand nombre de voiles qui permettent de transmettre l'énergie cinétique du vent à un moyen de transport Outre les vollifrs, elles peuvent aussi bien équiper une planche à voile ou un char à voile .

Par extension, on nomme voilure l'ensemble des surfaces portantes d'un avion (ses ailes) .

l'avion ne fait pas usage du vent pour sa propulsion étant donné qu'il est doté d'un moteur , hormis dans le cas des planeurs .

Mais une connaissance précise de la vitesse et de la direction du vent est nécessaire au bon déroulement du vol, plus particulièrement au décollage et à l'atterrissage .

On peut enfin citer le cerf-volant Celui­ ci s'élève et tient en l'air grace à la force de pression que le vent exerce sur la surface de sa voilure .

En vol stationnaire, la pression du vent le poids du cerf-volant et la tension du fil qui le retient s'équilibrent.. »