La mer peut être d’huile un jour, nous faisant envisager une agréable sortie en mer durant le week-end, tandis que le lendemain de puissantes bourrasques peuvent venir dissuader même les plus intrépides kitesurfeurs et véliplanchistes, anéantissant ainsi tout espoir du pique-nique tant attendu sur notre îlot préféré. Comment cela est-il possible ? D’où vient le vent ?

Tout commence par la différence de température….

La principale source de formation du vent peut paraître assez surprenante, puisqu’il s’agit de la température. Plus précisément, de la différence de température à la surface de la Terre.

EXPLICATION :

En fonction de leur topographie, de leur altitude et latitude et de la couverture nuageuse, les différentes régions du globe absorbent le rayonnement solaire de manière très inégale. La surface de la Terre est donc jonchée de poches d’air chaud et de poches d’air froid.
L’air chaud étant moins dense, il « monte » tandis que l’air froid, plus dense, « descend ».

L'INFO EN + :

  • Dans la vie courante, on utilise cette différence de densité pour faire voler des lanternes ou des montgolfières : en chauffant l’air contenu dans le ballon, l’ensemble prend de l’altitude.

...qui entraîne des différences de pression et donc des mouvements d’airs….

Des différences de température entraînent donc des différences de densité. Mais ce n’est pas tout, cela va également provoquer des différences de pression.

EXPLICATION :

Pour un volume d’air donné, l’air froid étant plus dense que l’air chaud, il contient plus de molécules et d’atomes que l’air chaud. Ceux-ci sont donc plus rapprochés les uns des autres. Par conséquent, la pression est plus importante dans la masse d’air froid que dans la masse d’air chaud, à volume égal.

1 air froid air chaud

De telles variations de pression à la surface du globe sont à l’origine du vent. En effet, afin de compenser ces différences de pression et revenir à l’équilibre, des mouvements d’air horizontaux se créent, circulant des zones de hautes pressions vers les zones de basses pressions.

1 vent

Au final, le vent est un déplacement de masse d’air.

Sur une carte de pression atmosphérique, les lignes d’égale pression sont représentées par des isobares. Plus les isobares sont resserrées, plus le vent va souffler fort.

….le tout dévié par la force de Coriolis.

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, les mouvements d’air horizontaux issus de ces différences de pression ne sont pas rectilignes. Ils sont en effet déviés par la force de Coriolis. Cette force, qui résulte de la rotation de la Terre autour de son axe, entraîne les parcelles d’air vers la gauche dans l’hémisphère sud et vers la droite dans l’hémisphère nord.

Entre le sol et environ 1,5 km d'altitude, dans la couche limite atmosphérique, une autre force entre en jeu : la force de frottement.
Cette force s’oppose aux mouvements des masses d’air. Et son influence sur la vitesse du vent dépend de la nature du sol : par exemple le vent sera plus « freiné » au-dessus d'une zone urbaine qu'au-dessus d'une prairie herbeuse ou de la mer.

1 effet combiné forces pression coriolis frottementDirection du vent dans la couche limite atmosphérique

L'INFO EN + :

  • Au-delà de la couche limite atmosphérique, la force de frottement devient négligeable. Cette zone dépourvue de frottements s’appelle l'atmosphère libre. Plus on s'élève dans l'atmosphère libre, plus la vitesse et la direction du vent se rapprochent de celles du vent théorique appelé « vent géostrophique » : pour lequel la vitesse et la direction du vent dépendent uniquement de la force de Coriolis et du gradient de pression atmosphérique.
 

Au final, c’est l’effet combiné de ces forces qui fait que, dans l’hémisphère sud, le vent tourne dans le sens des aiguilles d’une montre autour d’une dépression, et dans le sens contraire autour d’un anticyclone. Dans l’hémisphère nord, tout est inversé.

1 anticyclone depression

1 anticyclone depression def

L'INFO EN + :

  • Sur la verticale, les mouvements entre anticyclones et dépressions créent des boucles.

1 convergence divergence hemisphere sud

  • Au niveau d’une dépression, l’air chaud converge et s’élève : c’est l’ascendance.
    Durant cette ascension, l’air subit une détente, provoquant refroidissement et condensation : des nuages se forment, le temps est couvert et humide.
    Cette montée va être limitée par la tropopause, ce qui va provoquer un flux de divergence.
  • A l’inverse, au niveau d’un anticyclone, l’air d’altitude plus froid va descendre : c’est la subsidence.
    Durant cette descente l’air est comprimé, entraînant réchauffement et assèchement : le ciel est généralement sec et ensoleillé.
    Arrivé au sol, cet air diverge vers les zones de basse pression.
  • Ces boucles existent aussi bien à petites qu’à très grande échelles.
    Par exemple, les cellules de Hadley qui participent à la circulation à grande échelle de l’atmosphère fonctionnent de la même manière. Leurs rôles : redistribuer l’énergie accumulée au niveau de l’équateur vers des latitudes plus tempérées (30°) dans les deux hémisphères.

Pour en savoir plus : le site national de Météo-France

Le site pédagogiqueLe glossaireLes vidéos explicatives
Informez-vous sur :
  • La prévision de temps
  • Le climat passé et futur
  • Les activités de recherche

Découvrez plus de 400 définitions de termes utilisés en météorologie.

Accédez à des videos concernant :

  • Les risques météo
  • La prévision
  • Le climat....
Visiter Visiter Visiter