10 mars 2008

LES VENTS

Le vent est un mouvement de l'atmosphère. Il peut apparaître sur n'importe quelle planète disposant d'une atmosphère. Ces mouvements de masses d'air sont provoqués par deux phénomènes se produisant simultanément : un réchauffement inégalement réparti de la surface de la planéte par l'énergis solaire et la rotation de la planète.

Sur Terre, plusieurs régions ont des vents caractéristiques auxquels les populations locales ont données des noms particuliers. Les vents sont une source d'énergie renouvlable, et ont été utilisés à travers les siècles à divers usages, par les moulins à vents, la navigation à la voile, le  vol à voile ou plus simplement le séchage. La vitesse du vent est mesurée avec un anémomètre.

Les vents retrouvés en montagne :

le foehn

Le foehn est un vent fort, chaud et sec, apparaissant quand un vent dominant est entraîné au-dessus d'une chaîne montagneuse et redescend de l'autre côté après l'assèchement de son contenu en vapeur d'eau. L'effet de foehn, ou effet de föhn, est donc un phénomène météorologique créé par la rencontre du vent et du relief.Le foehn est un vent de la région des Alpes.

explication:

Lorsque le vent rencontre une montagne plus ou moins perpendiculairement, il suit le relief et s'élève. La pression atmosphérique diminuant avec l'altitude, la température de l'air diminue, par détente abiatique, d'abord selon le taux abiatique sec.

Si l'humidité est assez grande au départ, la vapeur d'eau dans l'air va se condenser à partir du niveau où il atteint la saturation, ce qui réchauffe l'air. En effet, le rayonnement solaire, qui a fourni de la chaleur et permis de faire s'évaporer l'eau au niveau du sol, est restitué à l'air par la « chaleur latente ». Le taux de diminution de la température de la parcelle d'air se fera donc à partir de ce moment selon le taux abiatique humide plus lent, tant qu'il y aura de la vapeur à condenser.

Si l'air est stable au-dessus de la chaîne de montagne, la parcelle soulevée ne peut continuer sa montée une fois la cîme passée et redescend l'autre versant. Il est alors sous le point de saturation car l'eau est tombée sous forme de pluie. Lorsqu'il descend, l'air se comprime (puisque la pression augmente vers le bas) et donc se réchauffe par compression abiatique selon le taux adiabatique sec.

Les vents de type foehn vont souvent apparaître soudainement même si la circulation des vents est favorable à leur présence depuis quelque temps. Cela est dû au fait qu'on peut avoir une couche d'air très froid au sol au pied des montagnes, du côté sous le vent, qui constitue une inversion de température. Le foehn qui descend la pente ne pourra percer cette masse d'air très stable et restera en altitude jusqu'à ce que l'inversion se retire. Ce retrait se produit généralement quand les vents au sol deviennent faibles et parallèles aux montagnes du côté sous le vent.

les effets :

Les régions sous les foehns peuvent voir leur température augmenter jusqu'à 30°C en quelques heures. Ils sont appelés les « mangeurs de neige », de par leur capacité à faire rapidement fondre le couvert neigeux. Cette capacité est principalement due à leur température, mais la déshydratation de la masse d'air y participe également. Les foehns peuvent aussi favoriser les feux de forêts, y rendant les régions où ils sévissent particulièrement sèches et en attisant les flammes une fois le feu démarré.

Les foehns sont bien connus (et redoutés) des alpinistes, particulièrement autour de l'Eiger, où ces vents ajoutent une difficulté supplémentaire à l'ascension d'une crête déjà difficile.

les brises :

Il s'agit d'une brise s'établissant dans la journée sous l'effet du rayonnement solaire. Les pentes qui dominent les vallées, sous l'action du soleil montant, chauffent et transmettent une partie de cette chaleur par conduction aux basses couches d'air qui les surmontent, comme une plaque chauffante. Cet air se trouve donc plus chaud, donc plus 'léger' que l'air situé au dessus ou dans les vallées moins ensoleillée. Il a donc tendance à remonter la pente (voir dessin), formant la brise de pente. L'air de la vallée, bien que plus froid, est alors obligé de monter lui aussi afin de combler le vide laissé par l'air chaud des pentes qui s'est échappé par le haut (phénomène de convection). C'est la brise de vallée. On obtient donc une brise qui remonte les pentes et les vallées pendant la journée, tant que le soleil chauffe les pentes. Bien entendu si une épaisse couverture nuageuse masque le soleil les pentes ne chauffent pas et la brise diurne montante ne peut s'établir.

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La brise est un phénomène progressif dépendant de la nature et de l'exposition du terrain, de l'ensoleillement. Il est donc difficile de donner un timing précis. Cependant tant que le soleil monte, donc jusque vers 14 heures, elle est susceptible de se renforcer. Son maximum est généralement atteint en début d'aprés-midi. Les brises de pente provenant des différents versants se rencontrent sur les lignes de crêtes et s'affrontent en créant des turbulences.

A l'inverse lorsque le soleil cesse de chauffer les pentes en fin d'après-midi, le sol se refroidit rapidement. L'air de la vallée, refroidi, tend à s'écrouler vers le fond de la vallée. L'air des pentes n'a pas d'autre choix que de suivre le mouvement descendant puisque le soleil ne chauffe plus assez pour le faire monter. Par conséquent la brise s'inverse et devient descendante. Bien sur ce phénomène est lui aussi progressif. Il est plus ou moins marqué selon la nature du terrain, la température des basses couches en vallée.

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La bonne alternance des brises montante en journée et descendante le soir est caractéristique de conditions météorologiques stables. Les brises peuvent donner lieu à des nuages dits orographiques (dus au relief) On parle de cumulification des sommets.

La restitution

La façon dont le sol chauffe dépend fortement de sa nature. Un terrain caillouteux ou sableux, chauffe et se refroidit rapidement, donnant des brises marquées. En revanche les forêts, la neige, les lacs, la mer, les terrains humides se réchauffent et se refroidissent plus lentement que la moyenne. Première conséquence : les brises sont moins marquées. Deuxième conséquence : le soir ces terrains se refroidissent plus lentement que l'air qui les recouvre. Ils sont donc un peu plus chauds et produisent des ascendances. On peut profiter de ces ascendances du soir pour voler au dessus des forêts. On parle de vols de restitution. Ce phénomène est aussi responsable des brises de mer et brises de terre qui s'établissent sur le littoral.

l'effet venturi

L'effet Venturi est le nom donné à un phénomène de la dynamiques des fluides où les particules gazeuses ou liquides se retrouvent accélérées à cause d'un rétrécissement de leur zone de circulation.

Il est également à noter que l'accélération du vent occasionne une chute de la température (décompression abiatique) et favorise la condensation dans un milieu gazeux.

On peut comprendre cet effet avec le théorème de Bernoulli : si le débit de fluide est constant et que le diamètre diminue, la vitesse augmente nécessairement ; du fait de la conservation de l'énergie, l'augmentation d'énergis cinétiques se traduit par une diminution d'énergie élastique, c'est-à-dire une dépression.

Dans les zones montagneuses, l'effet Venturi est tout le temps présent. Si les particules d'air rencontrent une montagne (ou tout terrain surélevé), elles se retrouvent obligées pour la franchir de passer par-dessus (si elles ne peuvent passer sur les côtés). La zone de circulation étant moindre, les particules se retrouvent accélérées, de manière à conserver le même débit qu'avant. C'est pour cette raison que le vent au sommet des montagnes est toujours plus rapide que celui à sa base.

En aéronautique, il est donc très important pour les pilotes d'analyser le terrain les entourant s'ils veulent atterrir en zone montagneuse en sécurité ou même simplement franchir une zone surélevée.

SCHEMAS: http://www.crocoracing.com/imgs/mecanique/admission/effet_venturi.jpg

Posté par eosbabz à 21:30 - Commentaires [0] - Permalien [#]


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