Sciences · Terre et climat
La formation du vent
Le vent est un mouvement de l’air causé par des différences de pression atmosphérique, elles-mêmes dues au réchauffement inégal de la Terre par le Soleil. L’air va des hautes vers les basses pressions, dévié par la rotation terrestre.
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Le vent est le moyen par lequel l’atmosphère rééquilibre les inégalités de chaleur. Le Soleil chauffe davantage l’équateur que les pôles, les terres que les mers, les versants ensoleillés que les vallées à l’ombre. Ces écarts créent des différences de pression, et l’air se met en mouvement pour les combler. Sans le vent, les tropiques seraient bien plus chauds et les pôles bien plus froids.
Le principe : de la haute vers la basse pression
L’air chaud est moins dense : il s’élève et laisse au sol une zone de basse pression. L’air froid, plus dense, s’affaisse et forme une zone de haute pression. L’air se déplace alors des hautes vers les basses pressions, comme l’air qui s’échappe d’un ballon percé.
La force du vent dépend du gradient de pression : plus les pressions changent vite sur une courte distance, plus le vent est fort. Sur une carte météo, cela se traduit par des isobares, lignes d’égale pression, très resserrées (voir anticyclone et dépression).
Le rôle de la rotation de la Terre
Si la Terre ne tournait pas, le vent irait droit des hautes vers les basses pressions. Mais sa rotation dévie tout mouvement de grande échelle : c’est la force de Coriolis, du nom du mathématicien français Gaspard-Gustave Coriolis, qui l’a décrite en 1835.
| Hémisphère | Déviation du vent | Rotation autour d’une dépression | Rotation autour d’un anticyclone |
|---|---|---|---|
| Nord | Vers la droite | Sens inverse des aiguilles d’une montre | Sens des aiguilles d’une montre |
| Sud | Vers la gauche | Sens des aiguilles d’une montre | Sens inverse des aiguilles d’une montre |
En altitude, loin du frottement du sol, le vent finit par souffler parallèlement aux isobares : c’est le vent géostrophique. Près du sol, le frottement le freine et l’oriente un peu vers les basses pressions.
La circulation générale de l’atmosphère
À l’échelle du globe, l’atmosphère s’organise en grandes cellules de circulation :
| Zone | Vents dominants | Explication |
|---|---|---|
| Équateur | Calmes équatoriaux (« pot-au-noir ») | L’air chaud monte : basses pressions, orages |
| Tropiques (0 à 30°) | Alizés, soufflant de l’est | L’air redescend vers 30° et revient vers l’équateur, dévié par Coriolis (cellule de Hadley) |
| Vers 30° | Calmes subtropicaux | Hautes pressions : déserts (Sahara, Atacama) |
| Latitudes moyennes (30 à 60°) | Vents d’ouest | Cellule de Ferrel ; passage des dépressions |
| Régions polaires | Vents d’est polaires | Air froid descendant des pôles |
En altitude, vers 9 à 12 km, soufflent les courants-jets (jet streams), rubans de vents d’ouest qui dépassent souvent 200 km/h. Ils guident le trajet des dépressions et sont utilisés par les avions de ligne, qui gagnent du temps sur les vols vers l’est. Voir aussi climats du monde.
Les vents locaux
À petite échelle, le relief et le contraste terre-mer créent des vents propres à chaque région.
- Brise de mer et brise de terre : le jour, la terre se réchauffe plus vite que la mer, et l’air frais marin souffle vers la côte ; la nuit, le sens s’inverse. La mousson est un phénomène comparable à l’échelle d’un continent et d’une saison.
- Brises de vallée et de montagne : le jour, l’air chauffé remonte les pentes ; la nuit, l’air froid redescend.
- Effet de foehn : un vent qui franchit une montagne se décharge de son humidité sur le versant au vent, puis redescend sec et chaud sur l’autre versant.
| Vent local | Région | Caractère |
|---|---|---|
| Mistral | Vallée du Rhône, Provence | Nord, froid et sec, violent, canalisé entre Alpes et Massif central |
| Tramontane | Languedoc, Roussillon | Nord-ouest, froid et sec |
| Bise | Nord-est de la France, Suisse | Nord-est, froide et sèche |
| Autan | Toulousain | Sud-est, chaud, réputé pour énerver |
| Foehn | Alpes, Pyrénées | Descendant, chaud et sec |
| Sirocco | Sahara vers la Méditerranée | Sud, chaud, chargé de poussière |
Mesurer le vent : l’échelle de Beaufort
La direction du vent s’indique par le point d’où il vient : un vent d’ouest souffle de l’ouest vers l’est. Sa vitesse se mesure avec un anémomètre, conventionnellement à 10 m au-dessus du sol. L’amiral britannique Francis Beaufort a créé en 1805 une échelle fondée sur l’observation de la mer, toujours utilisée dans les bulletins marins.
| Force | Appellation | Vitesse (km/h) | Effets à terre |
|---|---|---|---|
| 0 | Calme | Moins de 1 | La fumée monte verticalement |
| 1 à 2 | Très légère brise, légère brise | 1 à 11 | Les feuilles frémissent |
| 3 à 4 | Petite brise, jolie brise | 12 à 28 | Drapeaux déployés, poussière soulevée |
| 5 à 6 | Bonne brise, vent frais | 29 à 49 | Les branches bougent, parapluies difficiles à tenir |
| 7 | Grand frais | 50 à 61 | Les arbres entiers s’agitent |
| 8 | Coup de vent | 62 à 74 | Les branches cassent |
| 9 | Fort coup de vent | 75 à 88 | Tuiles et cheminées arrachées |
| 10 | Tempête | 89 à 102 | Arbres déracinés |
| 11 | Violente tempête | 103 à 117 | Dégâts étendus |
| 12 | Ouragan | 118 et plus | Destructions importantes |
Les rafales peuvent dépasser nettement le vent moyen. Le record mondial de rafale hors tornade, validé par l’Organisation météorologique mondiale, est de 408 km/h, mesuré le 10 avril 1996 sur l’île de Barrow, en Australie, lors du cyclone Olivia (voir records météo mondiaux). Les vents les plus violents sont ceux des tornades et des cyclones tropicaux.
Questions fréquentes
Pourquoi y a-t-il plus de vent en hiver ?
Parce que l’écart de température entre l’équateur et les pôles est plus grand en hiver : les gradients de pression sont plus forts, le courant-jet plus puissant et les dépressions atlantiques plus creuses.
Pourquoi le vent est-il plus fort en altitude et au bord de la mer ?
Parce qu’il y rencontre moins d’obstacles : le frottement du relief, des arbres et des bâtiments ralentit l’air près du sol, tandis que la mer et les sommets offrent une surface plus lisse ou exposée.
L’eau d’un lavabo tourne-t-elle à cause de la force de Coriolis ?
Non. La force de Coriolis n’agit de façon notable que sur de grandes distances et de longues durées. Le sens de rotation de l’eau d’un lavabo dépend de la forme du bassin et des mouvements résiduels de l’eau.