Module 6: Lecture, Le vent

Question 1

Comment définit-on le vent?

Answer 1

Le vent est un déplacement horizontal d’air produit par la force du gradient de pression.

Lorsqu’il existe une différence de pression entre deux points, l’air circule de l’endroit où la pression est la plus élevée vers l’endroit où elle est la moins élevée. Dans le langage des météorologues, on dit que l’air se déplace de la haute pression vers la basse pression.

Question 2

Comment ça se produit dans l’atmosphère?

Answer 2

Dans l’atmosphère, la force de pression atmosphérique pousse l’air de l’endroit où la pression au sol est la plus forte vers l’endroit où elle est la plus faible.

Question 3

Comment se produit le déplacement de l’air?

Answer 3

Il se produit donc un déplacement de l’air à partir des zones de haute pression (H) vers les zones de basse pression (B).

Question 4

Les vents sont le résultat de quoi?

Answer 4

Tous les vents sont le résultat d’une différence de pression. Mais les causes des variations de pression peuvent être diverses.

Question 5

Comment on appelle la force du gradient de pression? Voir aussi l’exemple sur l’image

Answer 5

Sur la figure de gauche, il existe une différence de pression entre les isobares A et B. La pression étant plus forte du côté de l’isobare B (1000 hPa) que du côté de l’isobare A (996 hPa), il se développe une force nette qui pousse l’air de B vers A. On appelle cette force la « force du gradient de pression ». Un observateur situé au point X (au milieu) sentira un vent qui va de la haute pression vers la basse pression, c’est-à-dire de B vers A.

Question 6

Quel exemple peut-on utiliser pour miux comprendre la force de gradient de pression?

Answer 6

Pour mieux comprendre, imaginez-vous dans un autobus où il y a plein de gens à l’avant et personne à l’arrière. Si on compare les gens aux molécules d’air, on dira que la pression à l’avant est plus forte qu’à l’arrière. Naturellement, vous sentirez la pression des gens de devant qui poussent pour aller à l’arrière.

Question 7

Le vent circule de la dépression à l’anticyclone ou l’inverse?

Answer 7

Le vent circule du système de haute pression vers le système de basse pression, c’est-à-dire de l’anticyclone vers la dépression.

Question 8

Mais d’où viennent ces variations de pression ?

Answer 8

Les variations de pression proviennent du réchauffement inégal de la surface terrestre. Voyez l’effet de la température sur la pression et sur le vent.

Question 9

** TEST. Faire les petits exercices

Answer 9

TEST

Question 10

Quelles sont les effets de la Terre qui tourne?

Answer 10

Vous savez que la Terre tourne. Cela n’est pas sans conséquences sur les vents. *** Voir les animations sur le 2ièm lien

Question 11

Quel est le système de coordonnées de la Terre?

Answer 11

Le système de coordonnées auquel on se réfère habituellement sur la Terre est celui des latitudes et des longitudes. Mais vu de l’espace, ce système de coordonnées est en mouvement constant du fait que la Terre tourne.

Question 12

Qu’est-ce qui arrive quand on regarde la Terre tourner à partir de l’espace?
** IMP. Voir l’animation !

Answer 12

Si vous regardiez la Terre tourner à partir de l’espace, vous verriez que tout ce qui se trouve à la surface tourne autour d’un axe. Vous, votre maison et votre ville tournez autour d’un axe imaginaire, comme le plateau tournant.

Question 13

Quel effet a la rotation sur les vents?

Answer 13

Cette rotation autour d’un axe imaginaire a assurément un effet sur ce qui se déplace autour de la Terre, dont les vents. Cet effet donne l’impression que les objets qui se déplacent autour de la Terre sont déviés de leur trajectoire.

Question 14

Dans quel sens sont déviés les corps?

Answer 14

Puisque nous vivons dans un référentiel tournant, tous les corps qui se déplacent au-dessus de la suface de la Terre semblent être déviés vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud.

Question 15

Les vents son déviés dans quel sens par la force de Coriolis dans l’Hémisphère Nord? Et comment ça se fait?

Answer 15

Vous avez maintenant appris que le vent est dévié vers la droite dans l’hémisphère Nord par la force de Coriolis et oblige ceux-ci à être parallèles aux isobares. Lorsque l’air a été mis en mouvement par la force du gradient de pression (variation de pression), il subit une déviation apparente de sa trajectoire vers la droite, comme pourrait le voir un observateur sur Terre.

• Voir animation:
  Observez bien la figure ci-dessous : la force du gradient du pression tend à pousser l’air de la haute vers la basse pression, mais la force de Coriolis tend à dévier cet air vers la droite. La trajectoire résultante n’est plus une ligne droite allant de la haute vers la basse pression.

Question 16

Qu’est-ce qui arrive quand il y a équilibre entre les forces du gradient de pression et de Coriolis?

Answer 16

Lorsque l’équilibre entre les forces du gradient de pression et de Coriolis est atteint, le vent devient parallèle aux isobares et leur reste parallèle.

Question 17

Qu’est-ce qui arrive en altitude?

Answer 17

En altitude, le vent est effectivement parallèle aux isobares.

Question 18

Une autre force agit sur le vent, son nom?

Answer 18

La force de friction

Question 19

Comment se produit la force de friction?

Answer 19

Cette force est produite par l’effet de la friction de l’air en mouvement sur le sol.

Question 20

Qu’est-ce qui se produit au sol pour le vent?

Answer 20

Au sol, il se produit alors un équilibre entre toutes ces forces, qui fait que le vent ne soie pas parallèle aux isobares mais qu’il coupe celles-ci vers les basses pressions comme l’indique la figure ci-dessous.

Question 21

Que se passe-t-il au niveau des vents dans une dépression? Voir les images

Answer 21

Dans une dépression, le vent coupe les isobares vers l’intérieur et circule dans le sens antihoraire (sens inverse des aiguilles d’une montre) dans l’hémisphère Nord et dans le sens horaire (sens des aiguille d’une montre) dans l’hémisphère Sud.

Question 22

Que se passe-t-il au niveau des vents dans un anticyclone? Voir les images

Answer 22

Dans un anticyclone, le vent coupe les isobares vers l’extérieur et circule en tournant dans le sens horaire (sens des aiguille d’une montre) dans l’hémisphère Nord et dans le sens antihoraire (sens inverse des aiguilles d’une montre) dans l’hémisphère Sud.

Question 23

Quel est le rôle des vents qui tournent dans le sens antihoraire dans les dépressions des latitudes moyennes de l’hémisphère Nord?

Answer 23

Ils jouent un rôle important dans le mouvement des masses d’air. Ils transportent de l’air chaud et humide vers le nord en avant de la dépression, tandis qu’ils transportent de l’air froid et sec vers le sud derrière la dépression.

Question 24

Comment les vents tendent à tourner à la surface?

Answer 24

À la surface, les vents tendent à circuler dans le sens antihoraire et vers le centre de basse pression (B) dans une dépression, tandis qu’ils tendent à tourner dans le sens horaire et vers l’extérieur du centre de haute pression (H) dans un anticyclone.

Question 25

Dans une dépression, les vents convergent (se déplacent vers un même point) vers le centre de basse pression. Qu’arrivera-t-il alors au centre de la dépression ?

Answer 25

Les vents convergent vers le centre et l’air s’élève en altitude.

Les vents convergent vers le centre et l’air s’élève en altitude.

Question 26

Dans un anticyclone, les vents divergent (s’éloignent les uns des autres) vers l’extérieur du centre de haute pression. Qu’arrivera-t-il alors au centre de l’anticyclone ?

Answer 26

L’air en altitude va descendre pour combler le vide.
Les vents divergent vers l’extérieur du centre et l’air descend des couches supérieures pour combler le vide d’air qui s’est créé au sol par le déplacement de l’air vers l’extérieur.

Question 27

Maintenant, si l’air qui s’élève au centre d’une dépression est chaud et humide, que peut-il lui arriver lorsqu’il s’élève dans l’atmosphère ? Rappelez-vous le profil de pression dans la troposphère.

Answer 27

En s’élevant, l’air se refroidit à cause de son expansion et la vapeur d’eau qu’il contient se condense pour former éventuellement des nuages.

En s’élevant, l’air prend de l’expansion parce que la pression de l’air environnant est plus faible en altitude qu’au sol. La parcelle d’air se refroidit donc et la vapeur d’eau qu’elle contient se condensera à partir d’une certaine hauteur pour former éventuellement des nuages. C’est pourquoi les dépressions sont associées au mauvais temps.

Question 28

VRAI OU FAUX. Les rayons du Soleil ne chauffent pas la Terre uniformément parce que la Terre est ronde.

Answer 28

VRAI. L’atmosphère réagit donc au chauffage inégal de la surface de la Terre.

Question 29

Les pôles recoivent plus ou moins d’Énergie que l’équateur?

Answer 29

Les pôles reçoivent moins d’énergie que les régions équatoriales. Aux pôles, les rayons solaires effleurent la surface, alors qu’à l’équateur les rayons frappent la surface presque perpendiculairement (revoir “Les différences de températures entre l’équateur et les pôles”).

Question 30

Où le sol est plus chaud?

Answer 30

Le sol est plus chaud à l’équateur. L’air au-dessus de l’équateur est réchauffé par le sol et devient donc plus chaud que l’air qui se trouve au-dessus des pôles.

Question 31

Supposons qu’il n’y ait pas de rotation de la Terre et que la surface de la planète soit homogène, c’est-à-dire qu’il n’y ait pas d’étendues d’eau ni de relief; la circulation dans l’atmosphère ressemblerait à celle illustrée par l’animation interactive suivante.

Answer 31

• Voir animation PowerPoint

Si la Terre ne tournait pas, il y aurait donc une circulation d’air qui irait des pôles vers l’équateur près du sol et de l’équateur vers les pôles en altitude. Cette circulation aurait pour effet d’envoyer de l’air plus frais vers l’équateur et de l’air plus chaud vers les pôles.

Mais la Terre tourne sur elle-même, ce qui complique un peu les choses.

Question 32

Quel est l’effet de la rotation de la Terre sur les vents?

Answer 32

La rotation de la Terre dévie les vents vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud. Cet effet est associé à une force fictive, apparente, nommée la force de Coriolis.

Question 33

Est-ce qu’il pourrait exister une grande cellule de circulation?

Answer 33

La rotation de la Terre fait en sorte que la grande cellule de circulation ne peut pas exister. En réalité, il n’existe pas une seule grande cellule de circulation mais trois cellules dans chaque hémisphère.

Question 34

Comment se produit les vents d’Est polaires?

Answer 34

L’air qui quitte les pôles est dévié, par la force de Coriolis, vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud. Cela produit les vents d’est polaires.

Question 35

Comment se produit les vent d’Ouest?

Answer 35

L’air qui se déplace des latitudes de 30° vers les latitudes de 60° est dévié vers la droite dans l’hémisphère Nord et vers la gauche dans l’hémisphère Sud pour produire les vents d’ouest.

Question 36

Qu’est-ce que les vents nommés alizés?

Answer 36

De la même façon, l’air qui se dirige des latitudes de 30° vers l’équateur est dévié. Cela produit près du sol les vents nommés alizés qui se rencontrent à l’équateur.

Question 37

À quelles latitudes on retrouve les hautes pressions subtropicales?

Answer 37

Aux latitudes de 30° nord et sud, on retrouve une ceinture de hautes pressions désignées par la lettre H sur la figure de gauche. Ce sont les hautes pressions subtropicales

Question 38

Aux latitudes de 30° nord et sud, comment circule l’air?

Answer 38

Dans ces zones, le mouvement vertical de l’air est généralement descendant et c’est à ces latitudes que se trouvent les grands déserts du monde.

Question 39

Ou retrouve-t-on des ceintures de basses pressions (dépression)?

Answer 39

Aux latitudes de 60° nord et sud et à l’équateur, on trouve des ceintures de basses pressions (dépressions) désignées par la lettre D sur la figure ci-dessus.

Question 40

Comment nomme-t-on la ceinture de basses pression? Et ou elle est située?

Answer 40

La ceinture de basses pression située de part et d’autre de l’équateur est désignée sous le nom de « zone de convergence intertropicale » et une bande de nuages y est présente toute l’année.

Question 41

Quand il y a plus de nuages ou moins de nuages, qu’est-ce que ça signifie?

Answer 41

Sur cette image satellite, on remarque les zones de hautes pressions, qui correspondent aux endroits où il y a moins de nuages. Les zones de basses pressions correspondent aux endroits où il y a plus de nuages.

Question 42

Qu’est-ce qui peut produire d’autres types de vents?

Answer 42

Carcatéristiques géographiques locales.

Question 43

Qu’est-ce que des vents locaux?

Answer 43

Ces types de vents agissent sur de petites étendues et sont le résultat de la géographie particulière à une région

Question 44

Qu’est-ce que des brises de terre et de mer?

Answer 44

Ce sont des vents locaux qui se produisent sur les zones côtières.

Question 45

Par quoi sont engendrés les brises de terre et de mer?

Answer 45

Elles sont engendrées par la différence de température entre la surface de la terre et la surface de la mer.

Question 46

Qu’est-ce qui a une capacité calorifique beaucoup plus faible que la mer?

Answer 46

Le sol (du sable)

Question 47

Est-ce que c’est le sol ou la mer qui a une capacité de réchauffer plus vite? Et pourquoi?

Answer 47

En plus, la surface de l’eau n’est pas immobile, il y a un transport d’eau chaude vers les profondeurs, par brassage. C’est-à-dire que le sol se réchauffe beaucoup plus vite que la mer, car cette dernière peut absorber beaucoup d’énergie solaire avant de se réchauffer.

Question 48

Qu’est-ce que la brise de mer? *Faire exercice

Answer 48

La brise de mer, un vent qui se dirige de la mer vers la terre en proximité du sol et de la terre vers la mer en altitude.

Question 49

Comment se produit la brise de mer? (Voir animation)

Answer 49

Pendant une journée ensoleillée, le sable se réchauffe plus que la mer. Le sable chauffe donc l’air qui se trouve au-dessus et l’air chaud prend de l’expansion à la verticale. Les niveaux de pression au-dessus du sable vont donc s’élever (voir les effets de la température sur les niveaux de pression) pendant qu’au-dessus de la mer ils vont garder leur altitude.

Une force due à la différence de pression apparaîtra en altitude. Sur le schéma ci-contre, on observe qu’en altitude cette force poussera l’air de la pression plus élevée, soit 350 hPa, vers la pression plus faible, soit 150 hPa. En altitude, il y a donc un déplacement d’air de la zone au-dessus de la plage vers la zone au-dessus de la mer. Cela aura pour conséquence une “accumulation” d’air au-dessus de la mer et une “perte” d’air au-dessus de la plage (donc une diminution de la pression au sol). De la même façon, au niveau de la surface, la différence de pression produira une force poussant l’air de la mer vers la plage. L’air “perdu” près de la surface de la mer est remplacé par l’air “accumulé” en altitude, au-dessus de la mer. Il se crée alors un mouvement d’air descendant au-dessus de la mer.

Au niveau de la plage, l’air près du sol monte remplacer l’air “perdu” en altitude. Il se crée alors un mouvement d’air ascendant au-dessus de la plage.

Question 50

Est-ce que le mer perd lentement ou rapidement son énergie la nuit?

Answer 50

Le soir venu, le sable se refroidit très rapidement. Par contre, la mer qui a accumulé beaucoup d’énergie perd lentement de la chaleur durant la nuit.

Question 51

Est-ce que la nuit la mer est plus chaude ou plus froide que la plage?

Answer 51

La surface de la mer devient donc légèrement plus chaude que la plage.

Question 52

Qu’est-ce que la brise de terre? *Faire exercice

Answer 52

Le soir venu, le sable se refroidit très rapidement. Par contre, la mer qui a accumulé beaucoup d’énergie perd lentement de la chaleur durant la nuit. La surface de la mer devient donc légèrement plus chaude que la plage. Les niveaux de pression au-dessus de la plage descendent, car l’air se contracte en se refroidissant. Suivant le même mécanisme, une circulation inverse à celle de la brise de mer, mais plus faible, s’installe : c’est la brise de terre.

Question 53

Comment décrit-on un vent?

Answer 53

On décrit un vent par sa vitesse et sa direction.

Question 54

Quel unité de mesure a le vent?

Answer 54

La vitesse du vent peut être exprimée par différentes unités:

Mètre par seconde (m/s)
Kilomètre par heure (km/h)
Noeud (Kt)

Question 55

Comment vaut le noeud?

Answer 55

Parce que le noeud a été longtemps utilisé en marine et puis en aviation, il est utilisé aussi en météorologie. Il vaut un mille marin (1 852 m) par heure, soit 0,514 m/s.

Question 56

Quel instrument de mesure sert à mesure a vitesse du vent?

Answer 56

L’instrument qui sert à mesurer la vitesse du vent est nommé « anémomètre »

Question 57

Quel échelle utilise-t-on pour évaluer la vitesse du vent sans la mesurer vraiment?

Answer 57

Une des échelles les plus souvent utilisées est celle de Beaufort , qui permet d’estimer la vitesse du vent selon ses effets sur l’environnement.

Question 58

À quel moment on parle du vent du nord?

Answer 58

On parlera par exemple d’un vent du nord lorsque le vent souffle du nord vers le sud.

Question 59

Comment on fait pour nommé la direction du vent?

Answer 59

La direction du vent est toujours donnée par la direction d’origine.

Question 60

Quel instrument sert à déterminer la direction du vent?

Answer 60

L’instrument qui sert à déterminer la direction du vent est nommé « girouette »

Question 61

Comment se nomme le symbole utilisé par les météorologue

Answer 61

Sur une carte météorologique, les météorologues utilisent un symbole pour représenter à la fois la vitesse et la direction du vent.
Ce symbole est la barbule.

Question 62

Comment fonctionne la barbule?

Answer 62

La tête de la barbule pointe dans la direction d’où vient le vent. Sur l’image, le vent souffle donc de l’ouest vers l’est. C’est un vent d’ouest.

La vitesse du vent est donnée par le nombre de barres et / ou de drapeaux attachés à la barbule :

1 drapeau = 50 noeuds
1 longue barre = 10 noeuds
1 petite barre = 5 noeuds

Pour trouver la vitesse du vent, il suffit donc d’additionner la valeur de toutes les barres et des drapeaux attachés à la barbule.

Question 63

Comment se forme une dépression au sol? (Convergence et divergence des vents)

Answer 63

** Voir l’explication sur le dernier lien en détail