Météorologie : Le vent
De puissants vents sur une colline (oversnap, iStockphoto)
De puissants vents sur une colline (oversnap, iStockphoto)
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Découvre ce qui cause le vent et comment on le mesure.
Le vent
Les vents sont les mouvements de l’air par rapport à la surface de la Terre. On les nomme en fonction de la direction dans laquelle ils soufflent. Les vents du nord-est, par exemple, viennent de cette direction. Et une brise de terre souffle de la terre vers la mer.
L’air se déplace parce que le Soleil ne réchauffe pas uniformément la surface de la Terre. Si la Terre ne tournait pas sur son axe, l’air chaud de l’équateur s’élèverait dans l’atmosphère. Il pousserait ensuite l’air froid des pôles en surface vers l’équateur. Mais la rotation de la Terre provoque ce que l’on appelle l’effet de Coriolis. Les objets qui voyagent sur de longues distances autour de la Terre semblent se courber au fur et à mesure qu’ils avancent. Même si l’objet voyage en ligne droite, nous l’observons depuis la surface mobile de la Terre. Et les différents points de la surface de la Terre se déplacent à des vitesses différentes. La Terre étant une sphère, une ville à l’équateur tourne plus vite qu’une ville près du pôle Nord, car elle parcourt une plus grande distance en une journée. Un boulet de canon tiré directement vers le nord depuis l’équateur atterrirait en réalité à l’est! Les vents qui circulent autour du globe semblent suivre des courbes en raison du déplacement de l’air. En effet, l’air souffle d’une région qui se déplace plus rapidement vers une région qui se déplace plus lentement.
Un vent dominant est un vent de surface qui souffle principalement à partir d’une même direction.
Jette un coup d’œil à l’image ci-dessous. Dans la zone proche de l’équateur, les vents soufflent principalement de l’est. Ces vents sont appelés vents dominants de l’est. Au nord de l’équateur, ils soufflent du nord-est et sont appelés alizés du nord-est. Au sud de l’équateur, ils soufflent du sud-est et sont appelés alizés du sud-est.
Entre 30 et 60° de latitude nord, et entre 30 et 60° de latitude sud, les vents soufflent principalement de l’ouest. Ces vents sont appelés vents dominants de l’ouest. Près des pôles Nord et Sud, l’effet de Coriolis produit des vents d’est, appelés vents d’est polaires.
Image - Version texte
Voici une illustration en couleur de la Terre qui montre les latitudes et les vents dominants.
La Terre est représentée par un cercle. Les océans sont représentés en bleu et les continents sont représentés en vert. Des lignes horizontales espacées sur le globe indiquent certaines latitudes. Un peu en dessous du sommet de la Terre, la première ligne est jaune et indique 60° N. La suivante est également jaune et indique 30° N. La ligne du milieu est verte et porte la mention 0°. Juste au-dessus, une ligne rouge indique « Zone de convergence intertropicale ». En dessous, des lignes jaunes indiquent 30° S, et juste au-dessus, 60° S.
Entre chaque ligne de latitude, on retrouve ce qui ressemble à des oreillers bleus plats et translucides. À l’intérieur de ces oreillers, des flèches de forme ovale sont rouges près de la surface de la Terre et bleues plus loin. Ces flèches indiquent « L’air chaud monte et l’air froid descend ». Elles sont orientées dans le même sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord et dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère sud.
Entre le sommet du globe et 60° N, des flèches blanches s’incurvent vers le bas et vers la gauche. Elles représentent les « vents d’est polaires ». Entre 60° N et 30° N, des flèches s’incurvent vers le haut et vers la droite. Elles représentent les « vents dominants de l’ouest ». Entre 30° N et la zone de convergence intertropicale, des flèches s’incurvent vers le bas et vers la gauche. Elles représentent les « alizés du nord-est ». Entre la zone de convergence intertropicale et 30° S, des flèches s’incurvent vers le haut et vers la gauche. Elles représentent les « Alizés du sud-est ». Entre 30° S et 60° S, des flèches s’incurvent vers le bas et vers la droite. Elles représentent les « vents dominants de l’ouest ». Entre 60° S et le bas du globe, des flèches s’incurvent vers le haut et vers la gauche. Elles représentent les « vents d’est polaires ».
La configuration des vents peut aussi être observée à plus petite échelle dans différentes régions du monde. Dans l’Ouest canadien, tu pourrais faire l’expérience d’un chinook. Les chinooks sont des vents qui deviennent chauds et secs à mesure qu’ils sont poussés contre les montagnes Rocheuses. Dans le sud de l’Alberta, les chinooks peuvent faire passer la température de -20 °C à plus de 15 °C en quelques heures! De l’autre côté du Canada, certaines régions peuvent être exposées à des vents très violents. C’est le cas de la région de Wreckhouse (qui signifie maison démolie en français!), à Terre-Neuve. Et les Suêtes (dérivé de sud-est) te donneront du fil à retordre en Nouvelle-Écosse.
La mesure du vent
La force du vent est la vitesse à laquelle il souffle. Nous avons presque tous et toutes déjà ressenti de brefs coups de vent plus violents. C’est ce qu’on appelle une rafale. Les vents qui, au contraire, soufflent sans arrêt pendant plus d’une minute sont appelés des grains, ou bourrasques. D’autres noms sont donnés aux vents qui durent plus longtemps, selon la force moyenne de chacun. Par exemple, les brises, les tempêtes, les ouragans et les typhons.
Les gens ont créé de nombreux instruments pour établir la direction ou mesurer la vitesse du vent. Un coq en métal entouré des symboles du nord, du sud, de l’est et de l’ouest installé sur le toit d’un bâtiment est une girouette. Une girouette tourne dans la direction d’où provient le vent.
Image - Version texte
La photo montre un coq en métal sur un poteau, avec les lettres N, E, W et S sur des bras métalliques en dessous.
Le coq est sculpté dans une pièce de métal plate peinte en orange. Des taches de rouille sont visibles. Sous ses pattes se trouve une bande de métal représentant de l’herbe. Sous celle-ci, une tige pointue s’étend devant le coq. Elle est parallèle au bras métallique de la lettre E à l’extrémité, qui représente l’est.
La lumière du coucher de soleil donne l’impression que la girouette brille. Le ciel à l’arrière-plan passe du bleu en haut au orange en bas.
Dans les aéroports, on se sert plutôt de manches à air. Elles indiquent non seulement la direction des vents, mais aussi leur vitesse. Les manches à air sont des tubes coniques faits d’une matière mince facilement déformée par l’air qui les traverse. Le vent souffle dans l’extrémité large du tube et sort par l’extrémité étroite. Ainsi, l’extrémité étroite pointe toujours dans la direction opposée à celle où souffle le vent. Quand le vent ne souffle pas, la manche pend vers le bas. Lorsque le vent souffle fort, la manche est parallèle au sol.
Image - Version texte
Voici cinq illustrations en couleur d’une manche à air qui bouge en fonction de la vitesse du vent.
La manche à air est un cône de tissu rayé orange et blanc, fixé à un poteau. Dans la première illustration, la manche à air pend tout droit vers le bas. La première illustration porte l’indication « Pas de vent ». Dans la seconde illustration, l’extrémité large de la manche s’est légèrement inclinée vers la droite, mais son extrémité étroite pend toujours. Dans la troisième illustration, toute la manche est inclinée plus haut vers la droite. Dans la quatrième illustration, la manche est encore plus haut, presque parallèle au sol. Dans la cinquième illustration, toute la manche est complètement parallèle au sol. Cette dernière illustration porte l’indication « Vent puissant ».
Pour obtenir des mesures plus précises, on peut employer un anémomètre. Les anémomètres simples sont constitués de coupelles fixées sur des bras reliés à une tige. Plus le vent souffle fort, plus les coupelles tournent vite et font tourner la tige. D’autres anémomètres ressemblent davantage à des hélices avec une queue. La vitesse à laquelle les pales tournent indique celle du vent, et la queue montre la direction.
Image - Version texte
Voici une photo en couleur d’une petite hélice en métal fixée à ce qui ressemble à une petite queue d’avion.
L’hélice est petite et de couleur gris foncé. La queue est blanche et s’étend derrière l’hélice. Elle se termine par une lame verticale large et plate. Le tout est monté sur un cylindre au sommet d’un poteau gris. En dessous et à gauche, un oiseau est assis sur une cheminée ronde et blanche. L’anémomètre est un peu plus gros que l’oiseau. Le ciel en arrière-plan est bleu vif.
Le savais-tu?
Le mot « anémomètre » vient du mot grec « anemos » signifiant « vent » et de « métron » signifiant « mesure ».
La vitesse du vent peut être décrite à l’aide de l’échelle de Beaufort.
L’échelle de Beaufort
L’échelle de Beaufort a été créée par sir Francis Beaufort en 1805. Il n’utilisait pas la vitesse des vents pour chaque niveau. Au lieu de cela, il décrivait le comportement des voiles de bateaux selon la force des vents. Dans les années 1850, les conditions de vent sur terre ont été ajoutées. Plus tard, les météorologues ont ajouté à chaque niveau le nombre de tours d’un anémomètre. L’échelle de Beaufort est encore utilisée aujourd’hui pour estimer la force du vent. Mais les météorologues décrivent habituellement la vitesse du vent en kilomètres à l’heure ou en milles à l’heure.
Image - Version texte
Voici un tableau de l’échelle de Beaufort avec des illustrations montrant les effets sur terre et sur l’eau.
La première colonne contient chaque chiffre de l’échelle de Beaufort (0 à 12). La seconde comporte de petites illustrations d’une maison sur une plage, avec un arbre d’un côté et un mât de drapeau de l’autre. La troisième contient de brèves descriptions des conditions météo à chaque niveau de l’échelle. La quatrième colonne montre la vitesse du vent pour chaque niveau. Les informations contenues dans chaque colonne sont présentées ci-dessous, suivies d’une description de l’illustration.
0, Calme, 0-1 km/h Ici, l’eau est lisse, l’arbre est immobile et le drapeau pend vers le bas.
1, Brise à peine détectable, 2-5 km/h L’eau est lisse, l’arbre est immobile et le drapeau pend vers le bas.
2, Légère brise, 6-11 km/h De légères ondulations sont à la surface de l’eau, l’arbre est immobile et le drapeau est légèrement soulevé.
3, Douce brise, 12-19 km/h L’eau est plus ondulée, quelques feuilles de l’arbre sont soufflées par le vent et le drapeau est soulevé jusqu’à une position presque horizontale.
4, Brise, 20-28 km/h L’eau est ondulée, d’autres feuilles sont soufflées par le vent et le drapeau est à l’horizontale.
5, Bonne brise, 29-38 km/h Des moutons blancs se forment à la surface de l’eau, la majorité des feuilles sont soufflées par le vent et le drapeau est à l’horizontale.
6, Vent frais, 39-49 km/h Des remous blancs sont visibles à la surface de l’eau, le ressac s’écrase sur la plage, toutes les feuilles sont soufflées par le vent et le drapeau est tendu.
7, Grand frais, 50-61 km/h Des vagues et des remous se forment dans l’eau et d’autres vagues déferlantes s’écrasent sur la plage. Les feuilles commencent à se détacher de l’arbre et les branches se courbent. Le drapeau est toujours tendu.
8, Coups de vent, 62-74 km/h Des vagues et des remous se forment dans l’eau et d’autres vagues déferlantes s’écrasent sur la plage. D’autres feuilles se détachent de l’arbre. Les tuiles du toit se détachent de la maison. Le drapeau est toujours tendu.
9, Forts coups de vent, 75-88 km/h L’eau devient sombre et de plus grosses vagues se forment. Il y a encore plus de remous et de vagues déferlantes. Une branche s’est cassée et de nombreuses feuilles et tuiles se sont envolées dans le vent. Un morceau de tissu a été arraché du drapeau.
10, Tempête, 89-102 km/h L’eau est sombre, les vagues encore plus grosses et le ressac se rapproche de la maison. L’arbre entier s’est plié sous l’effet du vent et des branches sont écrasées sur le toit. Il y a plusieurs trous dans le toit de la maison. Le drapeau est à moitié arraché.
11, Violente tempête, 103-117 km/h De hautes vagues surmontées de blanc s’écrasent près des murs de la maison. L’arbre est écrasé sur le toit. D’autres tuiles ont disparu, tout comme le drapeau en entier.
12, Ouragan, +118 km/h De grandes vagues blanches s’écrasent sur la maison. Des morceaux de la maison volent dans les airs. L’arbre et le drapeau ont disparu.
Au Canada, en météo maritime, les vents des niveaux 6 et 7 sur l’échelle de Beaufort sont appelés « vents forts », ceux des niveaux 8 et 9, « coups de vent », ceux des niveaux 10 et 11, « vents de tempête » et ceux de niveau 12, « vents de la force d’un ouragan ». Quand on en prévoit, Environnement Canada émet des avertissements.
Le savais-tu?
Le vent peut être utilisé pour produire de l’électricité. Les éoliennes sont des structures placées dans des zones venteuses pour exploiter l’énergie du vent.
En savoir plus
Mesurer les conditions météorologiques
Ce document d’information explique comment l’on mesure les conditions météorologiques et décrit les différents instruments de mesure utilisés.
Du vent dans les voiles (2015)
Cette émission (28 min 14 s) de C’est pas sorcier explique ce qu’est le vent et comment on utilise l’énergie éolienne.
La Force de Coriolis (2014)
Que se passe-t-il lorsque vous lancez une balle en tournant sur un manège? Cette vidéo ( 3 min 4 s) du National Geographic France illustre la force de Coriolis.
D’où vient le vent? (2017)
Cette vidéo (1 min 42 s) d’Info ou Mytho? explique comment se forment les vents.
Suêtes (2014)
Documentaire vidéo (26 min 52 s) qui retrace le folklore, contes, et la réalité de la vie sous les vents de force ouragans de la région acadienne de Cap-Breton.
Références
Environment Canada. (2020). Criteria for public weather alerts: Wind.
EOceanic.com. (n. d.) Understanding the Beaufort Scale.
National Geographic. (2011). Coriolis Effect.
National Geographic. (2012). Wind,