Science et technologie s1361

Les vents

Le vent est un déplacement d’air engendré par une masse d’air chaud qui rencontre une masse d’air froid. L’air froid est plus dense que l’air chaud. Alors que l’air chaud monte, une zone de basse pression (faible densité de l’air) est laissée au sol. Pendant ce temps, l’air froid descend, créant ainsi une zone de haute pression (grande densité de l’air) au sol. 
L’air d’une haute pression se déplace toujours vers une zone de basse pression. Il en résulte un déplacement de l’air: du vent. Ce mouvement de l’air est appelé aussi cellule de convection.

Le mouvement de convection

Une zone de basse pression est aussi appelée dépression, alors qu’une zone de haute pression porte parfois le nom d’anticyclone.

Les cyclones et les anticyclones

Les vents dominants

Les vents dominants

Les vents dominants sont des grands couloirs de vents dont la direction est déterminée à la fois par les courants de convection et la force de Coriolis.

La circulation atmosphérique ne se fait pas simplement des pôles à l’équateur. Il y a trois boucles de circulation des vents entre l'équateur et les pôles:

  • La première boucle est nommée cellule de Hadley. Elle se situe entre l'équateur et le 30e parallèle.
  • La deuxième boucle est nommée cellule de Ferrel. Elle se situe entre le 30e et 60e parallèle.
  • La troisième boucle est nommée cellule polaire. Elle se situe au nord et au sud du 60e parallèle.

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Ces boucles créent, à la surface du sol, les vents dominants.

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Les mouvements de convection
Les vents dominants

Les vents locaux

Les vents locaux sont des vents qui soufflent sur une petite étendue.

Voici les vents locaux les plus connus.

  • Le chinook est un vent chaud et sec qui vient de l’ouest et qui souffle à l’est des Rocheuses. L'air chargé d'humidité venant du Pacifique s'élève en rencontrant les montagnes. Il y a donc des nuages et des précipitations qui affectent le côté ouest des pentes, ce qui assèche la masse d'air. De plus, la température de l'air décroît lors de l'ascension de la montagne.
    Lorsque la masse d'air redescend dans les Prairies canadiennes et les Grandes Plaines américaines, elle se réchauffe.

  • Le mistral est un vent frais ou froid, souvent violent, qui concerne le nord du bassin de la Méditerranée occidentale. Généralement sec et accompagné d'un temps très ensoleillé, le mistral est par la différence de pression entre un anticyclone présent dans l'Europe du Nord et une dépression sur la Méditerranée.
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  • La mousson est un système de vents périodiques, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'Asie du sud. Les vents de ces régions connaissent des inversions saisonnières de direction: ils soufflent du sud-ouest pendant six mois et du nord-est pendant six mois. Ces cycles amènent donc des périodes très distinctes de sécheresse ou de pluies abondantes.
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    ​Période de sécheresse
    ​Période de pluie abondante
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  • Le sirocco est un vent saharien violent, très sec et très chaud qui souffle sur l'Afrique du Nord et le sud de la mer Méditerranée. Le sirocco donne du temps très chaud, sec et poussiéreux en Afrique du Nord, alors que du temps frais et pluvieux se produira en Europe.
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  • Le squamish est un vent fort et souvent violent qui souffle dans de nombreux fjords de la Colombie-Britannique. Il est produit par la rencontre une masse d'air océanique et tempérée avec une masse d'air arctique, froid et sec. Des chutes de neige et des épisodes de gel sont alors présentes dans ces territoires.

Les brises de mer et les brises de terre

Les brises de mer

Une brise de mer est un type de vent qui se manifeste localement (à petite échelle). Il s’agit d’un vent qui souffle de la mer vers la terre (la plage) pendant la journée.

En fait, le jour, les rayons du Soleil plombent sur le sable et réchauffent le sol. L’air qui touche le sol brûlant devient alors lui aussi plus chaud. L’air chaud est moins dense que l’air froid. Il s’élève donc et laisse au-dessus du sable une zone de basse pression.

Au même moment, l’air qui touche la mer est refroidi par l’eau fraîche. L’air froid étant plus dense que l’air chaud, l’air a tendance à tomber et à créer ainsi une zone de haute pression.

Les mouvements de l’air se font toujours d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression, ce qui crée la brise de mer.


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Les brises de terre

Une brise de terre est un type de vent qui se manifeste localement (à petite échelle). Il s’agit d’un vent qui souffle de la terre (la plage) vers la mer durant la nuit.

En fait, la nuit, les rayons du Soleil ne réchauffent plus le sable, le rendant ainsi plus froid. L’air qui touche ce sable est alors lui aussi refroidi. L’air froid étant plus dense que l’air chaud, il en résulte une zone de haute pression au-dessus de la plage.

Au-dessus de la mer, l’air se réchauffe progressivement. L’air chaud, moins dense que l’air froid, s’élève et une zone de basse pression est alors créée au-dessus de la mer.

Les mouvements de l’air se font toujours d’une zone de haute pression vers une zone de basse pression, ce qui crée la brise de terre.

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Sur la terre ferme, s'il n'y a pas de grande étendue d'eau à proximité, on parle plutôt de vent de vallée et de vent de montagne.

Vent de vallée
Le jour, les pentes d’une montagne sont exposées au soleil et sont ainsi réchauffées. L’air en contact avec la montagne se réchauffe rapidement et s’élève. Lorsqu’il monte, il se refroidit et finit par redescendre au sol. Une cellule de convection est alors formée. On parle alors de vent de vallée. Ce dernier se déplace dans le sens antihoraire.
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Vent de montagne
La nuit, les pentes d’une montagne se refroidissent rapidement. L’air au contact du versant assombri se refroidit et descend au niveau du sol. La direction des mouvements de l’air est alors inversée par rapport à celle des mouvements se produisant le jour. On parle alors de vent de montagne. Ce dernier se déplace dans le sens horaire.
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Le relief a une influence sur la formation du vent. Par exemple, une haute chaîne de montagnes constitue une barrière au vent. Le vent n’aura d’autre choix que de longer les versants. L’air chaud en provenance du sol qui s’élève sera ainsi forcé à s’élever en altitude le long d’un versant. On appelle ce phénomène l’effet de barrière. Ce dernier aura pour effet d’entraîner la formation de nuages parfois accompagnés de pluie ou de neige. Pourquoi ? L’air chaud qui s’élève se refroidit au fur et à mesure qu’il gagne de l’altitude. Il entraîne avec lui un certain pourcentage d’humidité. Au sommet de la montagne, l’air froid se voit alors saturé d’humidité. C’est pourquoi des nuages se forment. Libéré de son humidité, l’air froid devenu sec redescend, mais du côté du versant opposé. Lors de sa descente, l’air se réchauffe. Il en résulte un vent chaud et sec.

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Les exercices
Les références