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Vents dominants

Les vents dominants sont fortement influencés par la circulation atmosphérique globale de la Terre, ainsi que par des phénomènes météorologiques à plus petite échelle et de plus...

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Les vents dominants sont fortement influencés par la circulation atmosphérique globale de la Terre, ainsi que par des phénomènes météorologiques à plus petite échelle et de plus courte durée.

En météorologie , le vent dominant , ou vent prédominant, dans une région donnée de la surface terrestre est un vent de surface qui souffle principalement d'une direction particulière . Les vents prédominants correspondent aux tendances de direction du vent présentant la vitesse la plus élevée en un point donné de la surface terrestre à un instant précis. Les vents prédominants et dominants d'une région résultent des mouvements atmosphériques globaux . De manière générale, les vents sont principalement d'est aux basses latitudes . Aux latitudes moyennes, les vents d'ouest dominent, et leur force est largement déterminée par les cyclones polaires . Dans les zones où les vents sont généralement faibles, le cycle brise de mer-brise de terre (alimenté par le réchauffement solaire différentiel et le refroidissement nocturne de la mer et de la terre) est la principale cause du vent prédominant. Dans les zones au relief accidenté, les brises de montagne et de vallée dominent le régime des vents. Les surfaces élevées peuvent induire une dépression thermique , qui renforce alors le flux de vent ambiant. La direction du vent à un instant donné est influencée par les phénomènes météorologiques à l'échelle synoptique et mésoéchelle , tels que les systèmes de pression et les fronts . La direction locale du vent peut également être influencée par des caractéristiques à micro-échelle, comme les bâtiments.

Les roses des vents permettent de visualiser l'historique de la direction et de l'intensité des vents. La connaissance des vents dominants permet d'élaborer des stratégies de prévention contre l'érosion éolienne des terres agricoles, notamment dans les Grandes Plaines . Les dunes de sable peuvent s'orienter perpendiculairement à la direction des vents dominants dans les zones côtières et désertiques . Les insectes sont emportés par les vents dominants, contrairement au vol des oiseaux. En montagne, les vents dominants peuvent engendrer d'importants gradients de précipitations , allant de conditions humides sur les versants exposés au vent à des conditions quasi désertiques sur les versants abrités.

Carte des vents pour l'aéroport de Fresno (FAT), Fresno, Californie, pour le mois d'avril 1961
rose des vents est un outil graphique utilisé par les météorologues pour représenter de manière concise la distribution typique de la vitesse et de la direction du vent en un lieu donné. Présentée sous forme de coordonnées polaires , la rose des vents indique la fréquence des vents soufflant de directions spécifiques. La longueur de chaque rayon du cercle est proportionnelle au temps pendant lequel le vent souffle dans chaque direction. Chaque cercle concentrique représente une proportion différente, croissante à partir de zéro au centre. Une rose des vents peut contenir des informations supplémentaires : chaque rayon est alors divisé en bandes colorées indiquant les plages de vitesse du vent. Les roses des vents indiquent généralement 8 ou 16 points cardinaux , tels que le nord (N), le NNE, le NE, etc. , bien qu'elles puissent être subdivisées en jusqu'à 32 directions .

Climatologie

Les vents d'ouest (bleus) et les alizés (jaunes et marrons)
d'est en surface dans les régions tropicales proches de l' équateur terrestre , au-delà de la crête subtropicale . Ces vents soufflent principalement du nord-est dans l' hémisphère Nord et du sud-est dans l' hémisphère Sud . Les alizés dirigent tropicaux qui se forment au-dessus des océans, les guidant vers l'ouest . Ils transportent également les poussières africaines vers l'ouest, à travers l'océan Atlantique jusqu'à la mer des Caraïbes , ainsi que certaines régions du sud-est de l'Amérique du Nord

Les vents d'ouest et leur impact

vents d'ouest dominants sont les vents qui soufflent principalement aux latitudes moyennes (entre 35 et 65 degrés de latitude ) dans les régions situées au-delà de la zone de haute pression appelée crête subtropicale aux latitudes des chevaux . Ces vents dominants soufflent d' ouest en est [ et orientent les cyclones extratropicaux dans cette direction générale. Ils proviennent majoritairement du sud-ouest dans l'hémisphère Nord et du nord-ouest dans l'hémisphère Sud. lorsque le cyclone polaire est le moins intense et que la pression est plus élevée aux pôles.

Conjugués aux alizés, les vents d'ouest ont permis l'établissement d'une route commerciale aller-retour pour les navires à voile traversant les océans Atlantique et Pacifique, car ils engendrent de puissants courants océaniques dans les deux hémisphères. Les vents d'ouest peuvent être particulièrement forts, notamment dans l'hémisphère Sud, où la moindre étendue de terre aux latitudes moyennes amplifie les flux, ce qui ralentit les vents. Les vents d'ouest les plus violents aux latitudes moyennes sont appelés les Quarantièmes Rugissants , entre 40 et 50 degrés de latitude Sud, dans l'hémisphère Sud. Les vents d'ouest jouent un rôle important en transportant les eaux et les vents chauds équatoriaux vers les côtes occidentales des continents, en particulier dans l'hémisphère Sud en raison de l'immensité de ses océans.

Les vents d'ouest expliquent pourquoi les régions côtières de l'ouest de l'Amérique du Nord sont généralement humides en hiver, notamment du nord de l'État de Washington à l'Alaska. Le réchauffement différentiel dû au soleil entre les terres, relativement froides, et l'océan, relativement chaud, provoque la formation de zones de basse pression au-dessus des terres. Il en résulte un flux d'air humide provenant de l'océan Pacifique, à l'origine de fréquentes averses et de vents violents sur la côte. Cet air humide continue de se déplacer vers l'est jusqu'à ce que le soulèvement orographique causé par les chaînes côtières, les Cascades, la Sierra Nevada, le mont Columbia et les montagnes Rocheuses crée un effet de foehn qui limite la progression de ces systèmes et des précipitations associées vers l'est. Cette tendance s'inverse en été, lorsque le fort réchauffement des terres engendre une zone de haute pression qui tend à empêcher l'air humide du Pacifique d'atteindre les terres. Ceci explique pourquoi la majeure partie des régions côtières de l'ouest de l'Amérique du Nord, aux latitudes les plus élevées, connaît des étés secs, malgré d'importantes précipitations hivernales.

vents d'est polaires

vents d'est polaires (également appelés cellules de Hadley polaires) sont des vents dominants froids et secs qui soufflent des zones de haute pression des anticyclones polaires aux pôles Nord et Sud vers les zones de basse pression des vents d'ouest aux hautes latitudes. À l'instar des alizés et contrairement aux vents d'ouest, ces vents dominants soufflent d'est en ouest et sont souvent faibles et irréguliers. [ raison de la faible hauteur du soleil , l'air froid s'accumule et reflue au pôle, créant des zones de haute pression en surface et provoquant un flux d'air sortant vers l' équateur ; ce flux est dévié vers l'ouest par l' effet Coriolis .

Considérations locales

brises de mer et de terre

A : Brise de mer, B : Brise de terre

Dans les zones où les vents sont faibles, les brises de mer et de terre influencent fortement les vents dominants. La mer , plus profonde que la terre ferme, est réchauffée par le soleil en raison de sa plus grande capacité thermique massique . Elle absorbe donc davantage de chaleur, et sa surface se réchauffe plus lentement. Lorsque la température de la surface terrestre augmente , l'air qui la surplombe se réchauffe. Cet air chaud, moins dense, s'élève. Cette ascension de l'air au-dessus des terres abaisse la pression atmosphérique au niveau de la mer d'environ 0,2 %. L'air plus frais au-dessus de la mer, désormais soumis à une pression atmosphérique plus élevée, se dirige vers les terres, créant ainsi une brise plus fraîche près des côtes.

L'intensité de la brise de mer est directement proportionnelle à la différence de température entre la terre et la mer. En présence d'un vent du large de de chaleur spécifique , ce qui entraîne la dissipation de la brise de mer diurne. Si la température à terre est inférieure à celle au large, la pression atmosphérique au-dessus de l'eau sera plus faible qu'au-dessus de la terre, créant ainsi une brise de terre, à condition que le vent du large ne soit pas suffisamment fort pour la contrer.

Circulation dans les régions élevées

Schéma d'une onde orographique. Le vent souffle vers une montagne et produit une première oscillation (A). Une seconde onde se produit plus loin et plus haut. Des nuages ​​lenticulaires se forment au sommet des ondes (B).

Au-dessus des surfaces élevées, le réchauffement du sol dépasse celui de l'air ambiant à la même altitude, créant une dépression thermique associée et renforçant toute dépression préexistante , ce qui modifie la circulation des vents dans la région. Dans les zones au relief accidenté qui perturbe fortement l'écoulement du vent, celui-ci peut changer de direction et s'accélérer parallèlement à l'obstacle. Ce jet de barrière peut augmenter le vent de basse altitude de 45 % . En zone montagneuse, la perturbation locale de l'écoulement de l'air est plus marquée. Le relief accidenté engendre des écoulements imprévisibles et des turbulences, comme des rotors . De forts courants ascendants , descendants et tourbillonnaires se forment lorsque l'air circule au-dessus des collines et dans les vallées. La direction du vent change en fonction du relief. En présence d'un col dans une chaîne de montagnes, les vents s'y engouffrent à grande vitesse en raison du principe de Bernoulli , qui décrit une relation inverse entre la vitesse et la pression. L’écoulement de l’air peut rester turbulent et irrégulier sur une certaine distance sous le vent, dans les plaines environnantes. Ces conditions sont dangereuses pour les avions en phase de montée et de descente.

Le réchauffement diurne et le refroidissement nocturne des versants des collines entraînent des variations diurnes et nocturnes des flux d'air, similaires à la relation entre la brise de mer et la brise de terre. La nuit, les flancs des collines se refroidissent par rayonnement thermique. L'air le long des collines devient plus froid et plus dense, et descend dans la vallée sous l'effet de la gravité. C'est ce qu'on appelle une brise de montagne. Si les versants sont couverts de glace et de neige, la brise de montagne soufflera pendant la journée, transportant l'air froid et dense vers les vallées plus chaudes et dégagées. Les versants des collines non enneigés se réchauffent pendant la journée. L'air qui entre en contact avec ces versants réchauffés devient plus chaud et moins dense, et remonte la pente. C'est ce qu'on appelle un vent anabatique ou une brise de vallée.

Effet sur les précipitations

précipitations orographiques
Les précipitations orographiques se produisent sur le versant au vent des montagnes. Elles sont causées par le mouvement ascendant d'un flux d'air humide à grande échelle traversant la crête montagneuse, entraînant un refroidissement adiabatique et une condensation . Dans les régions montagneuses du globe soumises à des vents constants (par exemple, les alizés ), un climat plus humide règne généralement sur le versant au vent que sur le versant sous le vent . L'humidité est évacuée par le soulèvement orographique, laissant un air plus sec (voir foehn ) sur le versant sous le vent, qui descend et se réchauffe généralement, où se forme un effet de foehn .

En Amérique du Sud, la cordillère des Andes bloque l'humidité du Pacifique qui atteint ce continent, créant ainsi un climat désertique juste sous le vent, dans l'ouest de l'Argentine. La Sierra Nevada produit le même effet en Amérique du Nord, formant le Grand Bassin et le désert de Mojave .

Effet sur la nature

Du sable emporté par le vent depuis une crête des dunes de Kelso, dans le désert de Mojave , en Californie.
radar météorologiques , associés à la convergence des vents, sont principalement dus aux retours d'insectes. Dans les Grandes Plaines , l'érosion éolienne des terres agricoles constitue un problème majeur, principalement dû aux vents dominants. C'est pourquoi des bandes brise-vent ont été aménagées pour minimiser ce type d'érosion. Ces bandes peuvent prendre la forme de buttes de terre, de bandes cultivées, de rangs de cultures ou d'arbres faisant office de brise-vent. Elles sont orientées perpendiculairement au vent pour une efficacité optimale. Dans les régions à végétation clairsemée, comme les zones côtières et désertiques , les dunes transversales s'orientent perpendiculairement à la direction des vents dominants, tandis que les dunes longitudinales s'orientent parallèlement à ces vents.