Vitesse du vent en échelle de Beaufort et mètres par seconde

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le vent est le mouvement de l'air dans une direction horizontale le long de la surface de la terre. La direction dans laquelle il souffle dépend de la répartition des zones de pression dans l'atmosphère de la planète. L'article traite des problèmes liés à la vitesse et à la direction du vent.

Girouette ou anémone

Peut-être un événement rare dans la nature sera un temps absolument calme, car vous pouvez toujours sentir qu'une légère brise souffle. Depuis l'Antiquité, l'humanité s'est intéressée à la direction du mouvement de l'air, c'est pourquoi la soi-disant girouette ou anémone a été inventée. Le dispositif est une flèche tournant librement sur un axe vertical sous l'influence de la force du vent. Elle indique sa direction. Si vous déterminez le point à l'horizon d'où le vent souffle, la ligne tracée entre ce point et l'observateur indiquera la direction du mouvement de l'air.

Pour qu'un observateur puisse transmettre des informations sur le vent à d'autres personnes, des concepts tels que nord, sud, est, ouest et leurs diverses combinaisons sont utilisés. Puisque la totalité de toutes les directions forme un cercle, la formulation verbaleest également dupliqué avec la valeur correspondante en degrés. Par exemple, vent du nord signifie 0o (l'aiguille bleue de la boussole pointe vers le nord).

Concept rose des vents

Parlant de la direction et de la vitesse de déplacement des masses d'air, il convient de dire quelques mots sur la rose des vents. C'est un cercle avec des lignes montrant comment l'air circule. La première mention de ce symbole a été trouvée dans les livres du philosophe latin Pline l'Ancien.

Le cercle entier, reflétant les directions horizontales possibles du mouvement vers l'avant de l'air, est divisé en 32 parties sur la rose des vents. Les principales sont nord (0^o ou 360^o), sud (180^o), est (90^o) et Ouest (270^o). Les quatre parties résultantes du cercle sont divisées davantage, formant le nord-ouest (315^o), le nord-est (45^o), le sud-ouest (225o^{) et sud-est (135}o^{). Les 8 parties du cercle résultantes sont à nouveau divisées en deux chacune, ce qui forme des lignes supplémentaires sur la rose des vents. Puisqu'il y a 32 lignes à la fin, la distance angulaire entre elles est de 11,25}o ⁽³⁶⁰o^/32).

Notez que le trait distinctif de la rose des vents est l'image d'une fleur de lys située au-dessus du signe nord (N).

D'où souffle le vent ?

Les mouvements horizontaux de grandes masses d'air sont toujours effectués des zones de haute pression vers les zones de faible densité d'air. En même temps, vous pouvez répondre à la question, quelle est la vitesse du vent, en étudiantl'emplacement sur une carte géographique des isobares, c'est-à-dire des lignes larges à l'intérieur desquelles la pression atmosphérique est constante. La vitesse et la direction du mouvement des masses d'air sont déterminées par deux facteurs principaux:

• Le vent souffle toujours des zones où il y a un anticyclone vers les zones couvertes par un cyclone. Vous pouvez comprendre cela si vous vous souvenez que dans le premier cas, nous parlons de zones de haute pression, et dans le second cas - de faible.
• La vitesse du vent est directement proportionnelle à la distance qui sépare deux isobares adjacentes. En effet, plus cette distance est grande, plus la perte de charge sera faible (en mathématiques on dit un gradient), ce qui signifie que le mouvement vers l'avant de l'air sera plus lent que dans le cas de petites distances entre isobares et de grands gradients de pression.

Facteurs affectant la vitesse du vent

L'un d'eux et le plus important a déjà été exprimé ci-dessus: il s'agit du gradient de pression entre les masses d'air voisines.

De plus, la vitesse moyenne du vent dépend de la topographie de la surface sur laquelle il souffle. Toute irrégularité de cette surface entrave considérablement le mouvement vers l'avant des masses d'air. Par exemple, tous ceux qui ont été en montagne au moins une fois devraient avoir remarqué que les vents sont faibles au pied. Plus vous montez à flanc de montagne, plus le vent est fort.

Pour la même raison, les vents soufflent plus fort à la surface de la mer qu'à terre. Il est souvent érodé par des ravins, couvert de forêts, de collines et de chaînes de montagnes. Toutes ces inhomogénéités, qui ne sont pas au-dessusmers et océans, ralentissez les rafales de vent.

Haut au-dessus de la surface de la terre (de l'ordre de plusieurs kilomètres), il n'y a aucun obstacle au mouvement horizontal de l'air, de sorte que la vitesse du vent dans la haute troposphère est élevée.

Un autre facteur important à prendre en compte lorsque l'on parle de la vitesse de déplacement des masses d'air est la force de Coriolis. Il est généré en raison de la rotation de notre planète, et comme l'atmosphère a des propriétés d'inertie, tout mouvement d'air dans celle-ci est dévié. Du fait que la Terre tourne d'ouest en est autour de son propre axe, l'action de la force de Coriolis entraîne la déviation du vent vers la droite dans l'hémisphère nord, et vers la gauche dans l'hémisphère sud.

Curieusement, cet effet de la force de Coriolis, négligeable aux basses latitudes (tropiques), a une forte influence sur le climat de ces zones. Le fait est que le ralentissement de la vitesse du vent sous les tropiques et à l'équateur est compensé par l'augmentation des courants ascendants. Ces derniers, à leur tour, conduisent à la formation intense de cumulus, sources de fortes averses tropicales.

Instrument de mesure de la vitesse du vent

C'est un anémomètre, qui se compose de trois coupelles situées à un angle de 120o l'une par rapport à l'autre, et fixées sur un axe vertical. Le principe de fonctionnement d'un anémomètre est assez simple. Lorsque le vent souffle, les coupes subissent sa pression et commencent à tourner sur l'axe. Plus la pression d'air est forte, plus ils tournent vite. Ayant mesuréla vitesse de cette rotation, vous pouvez déterminer avec précision la vitesse du vent en m/s (mètres par seconde). Les anémomètres modernes sont équipés de systèmes électriques spéciaux qui calculent indépendamment la valeur mesurée.

Le dispositif de vitesse du vent basé sur la rotation des ventouses n'est pas le seul. Il existe un autre outil simple appelé le tube de Pitot. Cet appareil mesure la pression dynamique et statique du vent, dont la différence permet de calculer avec précision sa vitesse.

Échelle de Beaufort

Les informations sur la vitesse du vent, exprimées en mètres par seconde ou en kilomètres par heure, pour la plupart des gens - et en particulier pour les marins - en disent peu. Par conséquent, au 19e siècle, l'amiral anglais Francis Beaufort a proposé d'utiliser une échelle empirique d'évaluation, qui consiste en un système en 12 points.

Plus l'échelle de Beaufort est élevée, plus le vent souffle fort. Par exemple:

• Le chiffre 0 correspond au calme absolu. Avec lui, le vent souffle à une vitesse ne dépassant pas 1 mph, soit moins de 2 km/h (moins de 1 m/s).
• Le milieu de l'échelle (chiffre 6) correspond à une forte brise dont la vitesse atteint 40-50 km/h (11-14 m/s). Un tel vent est capable de soulever de grosses vagues sur la mer.
• Beaufort Maximum (12) est un ouragan qui dépasse 120 km/h (plus de 30 m/s).

Vents principaux sur la planète Terre

Ils sont généralement classés dans l'atmosphère de notre planète en quatre types:

• Mondial. Sont formésen raison de la capacité différente des continents et des océans à se réchauffer à cause des rayons du soleil.
• Saisonnier. Ces vents changent avec la saison de l'année, qui détermine la quantité d'énergie solaire qu'une certaine zone de la planète reçoit.
• Local. Ils sont associés aux particularités de la situation géographique et de la topographie de la zone en question.
• Rotation. Ce sont les plus forts mouvements de masses d'air qui conduisent à la formation d'ouragans.

Pourquoi est-il important d'étudier les vents ?

En plus du fait que des informations sur la vitesse du vent sont incluses dans les prévisions météorologiques, dont chaque habitant de la planète tient compte dans sa vie, le mouvement de l'air joue un rôle important dans un certain nombre de processus naturels.

Donc, il est porteur de pollen de plantes et participe à la distribution de leurs graines. De plus, le vent est l'une des principales sources d'érosion. Son effet destructeur est plus prononcé dans les déserts, lorsque le terrain change radicalement au cours de la journée.

N'oublions pas non plus que le vent est l'énergie que les gens utilisent dans les activités économiques. Selon les estimations générales, l'énergie éolienne représente environ 2 % de toute l'énergie solaire tombant sur notre planète.