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12-La génèse des vents
Les
vents résultent de l’interaction de plusieurs phénomènes se produisant à
des échelles spatiales et temporelles différentes.
I- La force de Coriolis
Ce
phénomène explique la genèse des vents à l’échelle de la planète, en
permanence.
La
rotation de la terre provoque des mouvements d’air constants, indiqués ci-dessus.
II- Vents liés aux saisons
Ce
phénomène explique la genèse des vents à l’échelle de l’hémisphère,
à l’échelle des saisons.
Les
différences de températures habituellement rencontrées sont liées à
l’incidence du soleil sur la surface terrestre. Il en résulte des vents de NW
au nord de l’hémisphère nord et de SE au sud de cet hémisphère. Le schéma
ci-contre représente l’hémisphère nord à mi-saison, en tenant compte de la
force de Coriolis.
L’axe
de rotation de la terre variant au long de l’année par rapport au soleil, ces zones d’air froid
et chaud se déplacent vers le nord en été, vers le sud en hiver (ces saisons
s’entendent référence prise aux pays occidentaux). Les vents perçus en
Europe sont donc plutôt de SE l’été et de NW l’hiver (en l’absence de
phénomènes suivants, bien sûr).
Relativisons ce qui précède : les phénomènes présentés ci-après sont prépondérents.
Ce
phénomène explique la genèse des vents à l’échelle des pays, à l’échelle
de la semaine.
A- Genèse d’une dépression, vents internes
(1)
Lorsqu’une surface est chauffée, l’air chauffe également. Sa densité
diminue et il tend à monter, générant ainsi une dépression. De surcroît, la
force de Coriolis agît, et cet air monte en tournant dans le sens anti-horaire.
(2)
Il en résulte des vents de sens anti-horaire, d’orientation centripète
(inflexion de 30° par rapport à la tangente).
B- Genèse d’un anticyclone, vents internes
(1)
Lorsqu’une surface refroidit, l’air se refroidit également. Sa densité
augmente et il tend à descendre, générant ainsi un anticyclone. De surcroît,
la force de Coriolis agît, et cet air descend en tournant dans le sens horaire.
(2)
Il en résulte des vents de sens horaire, d’orientation centrifuge (inflexion
de 30° par rapport à la tangente).
C- Note importante sur la relation pression-température
Les
explications qui précèdent surprennent habituellement car on tend à associer
chaud et anticyclone, froid et dépression. Il ne faut pas confondre cause et
conséquence :
Un réchauffement provoque une dépression qui, du fait de l’arrivée
de nuages, est suivie d’un refroidissement.
Un refroidissement provoque un anticyclone qui, du fait du départ des
perturbations, est suivi d’un réchauffement.
De surcroît, le code de couleurs employé (anticyclone en rouge et dépression en bleu) entretien cette ambiguïté car il fait référence aux conséquences et non aux causes.
L’air
tend à se déplacer des hautes pressions vers les basses pressions. Cependant,
du fait de la force de Coriolis, le trajet n’est pas direct mais circulaire.
Il en résulte un vent synoptique. Lorsqu’on a le vent synoptique de
face, la dépression est à droite.
IV- Brises thermiques
Ce
phénomène explique la genèse des vents sur les côtes, à l’échelle de la
journée.
A- Brise de jour, brise de mer
Durant
la journée, le soleil chauffe la terre tandis que la mer garde sensiblement la
même température. Il résulte de cela une brise de mer. En altitude (300m),
l’air subit un mouvement inverse.
Cette
brise apparaît en début d’après-midi. Elle est plus importante au printemps
et au début de l’été car la mer reste froide alors que le soleil chauffe
rapidement la terre.
B- Brise de nuit, brise de terre
Durant
la nuit, la terre se refroidit rapidement tandis que la mer garde sensiblement
la même température. Il résulte de cela une brise de terre. En altitude
(300m), l’air subit un mouvement inverse.
Cette
brise est nettement plus faible, elle est sensible au petit matin. Elle devient
importante au début de l’automne car la mer reste assez chaude tandis que l'air se rafraîchit.
Deux
situations s’opposent :
- Lorsque le vent synoptique faible, il ne se manifeste qu’en
hauteur. Le vent que l’on perçoit à terre est essentiellement dû
aux phénomènes thermiques. Cependant, le vent synoptique renforce
la brise thermique lorsqu’il a une direction opposée :
il favorise le retour de l’air en hauteur. A contrario, il
la diminue lorsqu’il a la même direction.
- Lorsque le vent synoptique est assez important (4 Bf et plus), il
est perceptible à la surface de la terre. Les phénomènes thermiques
sont inhibés : ce sont des mouvements se produisant sur deux
couches d’air de direction opposée et localisés à quelques dizaines
de kilomètres. Or un vent synoptique de 4 Bf et plus est un
mouvement d’air global dans une seule direction qui ne prend
pas le temps de se réchauffer ou se refroidir à proximité de la
côte.
Les
choses sont moins systématisées en pratique. L'observation et l'expérience
restent les meilleures règles :
les phénomènes thermiques expliquent
la répétition jour après jour d’un même scénario : le vent a une
direction le matin, puis tourne progressivement en milieu d’après-midi pour
adopter une autre direction le soir.
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