Les Vents Flashcards
Influence du vent sur le vol libre:
Le vent a une influence capitale sur les trajectoires des aéronefs. Il les fait dériver et déforme leurs virages.
Un pilote doit faire la différence entre le vent relatif et le vent apparent.
La plupart des instruments qui mesurent le vent, quoique calibrées en vitesses, donnent en fait sa force aérodynamique, ce qui les rend utiles et fidèles pour les usages aéronautiques.
Quelle est la cause du vent:
Un déplacement d’air des anticyclones vers les dépressions. Toutefois, cet écoulement d’air ne se fait pas directement des zones de hautes pressions vers les zones de basses pressions, car il est dévié par la force d’Inertie dite de Coriolis, dû à la rotation de la terre sur elle-même.
Expliquer la force de Coriolis:
La force de Coriolis est une force inertielle agissant perpendiculairement à la direction du mouvement d’un corps en déplacement dans un milieu (un référentiel) lui-même en rotation uniforme, tel que vu par un observateur partageant le même référentiel.
Il ne s’agit pas d’une force habituelle comme une attraction ou un frottement. Elle n’apparait que parce qu’on observe les mouvements depuis la Terre, c’est-à-dire depuis un référentiel en rotation sur lui-même.
Dans l’hémisphère nord, quel que soit le sens du mouvement, la force de Coriolis dévie les trajectoires vers leur droite. On constate qu’à l’inverse dans l’hémisphère sud, la force de Coriolis dévie les trajectoires sur leurs gauches. Ce qui confirme qu’entre les deux, au niveau de l’équateur, la force de Coriolis est nulle.
Expliquer le vent théorique (dit géostrophique):
On appelle vent géostrophique le vent calculé en ne tenant compte que de deux forces principales:
- la pression (pousse les particules d’air perpendiculairement aux isobares des anticyclones vers les dépressions)
- la force de Coriolis (dévie la particule d’air aussitôt qu’elle se met en mouvement, et la réaxe dans le sens de la ligne isobarique)
Le vent géostrophique n’est pas une observation du vent réel, c’est un vent fictif, mais qui donne une bonne approximation du vent réel en altitude. Il permet de prévoir direction et force du vent au seul examen d’une carte isobarique.
Le vent des basses couches:
Les prévisions des basses couches sont très aléatoires, car elles sont influencées par les brises thermiques, les turbulences, les effets canalisant du relief…etc.
Dans les basses couches entre en jeux la force de frottement, cette dernière est exponentielle avec l’augmentation de la force du vent et tend à ramener l’écoulement de l’air perpendiculaire aux lignes isobariques.
Ex: Le vent en alti parait bien aligné avec le site de vol, pourtant au déco le vent vient légèrement travers gauche (cet exemple est pour du vent dynamique et ne prend pas en compte l’effet de la brise thermique).
Décrivez le cycle diurne du vent par temps anticyclonique
Au matin, le temps est calme dans les basses couches, le vent dominant d’ouest vers les 2000 à 3000 m. À mesure que le soleil s’élève, des ascendances thermiques se forment, pénétrant comme des clous ou des stalagmites, dans la couche supérieure de vent, pendant que des “stalactites” d’air froid entourant les colonnes ascendantes descendant de la couche supérieur. Sous l’effet de ce double cloutage, les couches inférieurs sont entrainées par les couches supérieures, le phénomène atteignant son pic autours dès 14 h solaires. Les thermiques font donc descendre le vent météo. Plus tard dans l’après-midi, la croute terrestre refroidit, une inversion apparait, isolant à nouveau la basse couche des vents dominants d’altitude.
Expliquer le Gradient de vent:
L’air frotte sur la surface et ses basses couches collent les unes aux autres par viscosité, de sorte qu’il est fortement ralenti dans les premiers mètres de l’atmosphère.
Ces effets de frictions se perçoivent jusqu’à de centaines de mètres de hauteur.
Décrivez l’effet de foehn:
Lors de sa montée, l’air chargé de vapeur d’eau se refroidit selon l’adiabatique sèche (environ 1°C/100m) puis arrive la condensation et la formation d’un nuage. L’air continue sa montée et sa détente selon une pseudo-adiabatique (perte de 0,65°C/100m).
L’air se sature et condense, formant un nuage orographique, et continue sa montée, mais perd au fur et à mesure de son humidité sous forme de précipitation.
Au sommet, la masse d’air venant du bas s’est appauvrie en humidité et a une température qui aura décru selon, d’abord, l’adiabatique sèche (1°C/100m), puis moins rapidement selon la pseudo adiabatique saturée (0,65°C/100m) ; l’air va redescendre de l’autre côté de la montagne.
Arrivée sous-le-vent, et tant que la masse d’air reste en condensation, elle va descendre selon la pseudo, avec formation de ce côté d’un nuage. Cette masse d’air s’étant appauvrie d’eau, et la température réaugmentant, la condensation cessera à une altitude plus élevée que coté auvent.
S’ensuit la compression adiabatique sèche (1°C/100m). Pour un même dénivelé, nous aurons dans la vallée, coté sous le vent, une température plus élevée.
Décrivez le petit effet de foehn:
C’est le cas où en s’élevant, au vent de la montagne, la masse d’air, qui se
refroidit, selon le gradient de l’adiabatique sèche (1°C/100m), atteint son point de condensation à l’altitude C, forme un nuage et poursuit sa montée en se refroidissant selon l’adiabatique humide (0,65°C/100m), mais… ne provoque pas de pluie.
La masse d’air et son nuage passent sous le vent de la montagne et descend la pente selon le même gradient humide, au niveau C la masse d’air a retrouvé la même température.
C’est la fin de la condensation, on passe à l’état de vaporisation, le nuage se dissipe, l’air poursuit sa descente avec une élévation de température, selon l’adiabatique sèche (1°C / 100m).
De part et d’autre de la montagne, les températures qui ont suivi les adiabatiques sont les mêmes aux mêmes niveaux.
Influence de la force d’inertie centrifuge:
En cas de courbure cyclonique ou anticyclonique, une nouvelle force va intervenir dans l’influence de la direction du vent, la force d’inertie centrifuge:
- courbure anticyclonique: la force d’inertie centrifuge, dirigée vers l’extérieur du mouvement de rotation, se rajoute à la pression. Le déséquilibre qui s’installe provoque l’accélération de la particule d’air. L’augmentation de la vitesse entraine une augmentation de la force de Coriolis et le retour d’une position d’équilibre. La particule suit toujours la ligne d’égale pression autour de la zone de haute pression.
- courbure cyclonique: la force d’inertie est toujours dirigée vers l’extérieur du mouvement de rotation, mais au lieu de se rajouter à la force de pression, elle va s’y soustraire. Le déséquilibre entraine une baisse de la vitesse et donc une diminution de la force de Coriolis. La particule d’air retrouve une position d’équilibre sur la trajectoire.
