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VENTS

Mesurer le vent

Des girouettes pour en connaître la direction

Girouette - crédits : Cornfield/ Shutterstock

Girouette

Dérivée de l'observation de la nature (fumées, arbres, etc.), la girouette en tant qu'instrument a une origine imprécise. Au Moyen Âge, les girouettes formées par des silhouettes découpées dans des plaques de tôle forgée étaient d'un usage fréquent. Perchées au sommet des clochers des églises, elles indiquaient la direction du vent aux habitants du village. L'imagination des artisans a donné lieu à de nombreux modèles, souvent d'une grande qualité esthétique. Leurs formes représentaient fréquemment le métier des habitants de la maison. À partir du xviiie siècle, quelques améliorations furent apportées à l'appareil. C'est ainsi que l'on vit apparaître un repère orthonormé indiquant les points cardinaux.

Des anémomètres pour en connaître la vitesse

On doit l'invention de l'anémomètre à l'architecte italien Leon Battista Alberti en 1450. Accolé à une girouette, il indiquait la force du vent sur un arc de cercle gradué. Dès le milieu du xviie siècle, les physiciens se sont ingéniés à mesurer le plus précisément possible la vitesse instantanée du vent. C'est un théologien français, Pierre Daniel Huet (1630-1721), qui aurait imaginé le premier un dispositif permettant de connaître la pression exercée par le vent et d'en estimer ensuite la vitesse. Par la suite, les anémomètres de Hooke (1667) se fondèrent sur le même principe. Le Français Pajot construisit le premier anémomètre enregistreur : appareil à rotation, constitué d'un cylindre tournant muni d'ailettes. Les appareils les plus couramment utilisés aujourd'hui pour la mesure du vent sont des appareils analogues. Sous l'effet du vent, des coupelles hémisphériques tournent autour d'un axe. Par analogie, leur vitesse de rotation permet d'en déduire la force du vent.

Dans les stations météorologiques, l'anémomètre et la girouette sont placés à environ 10 mètres au-dessus du sol afin de les soustraire à l'influence des obstacles de surface. Deux critères permettent de décrire la vitesse du vent : la vitesse moyenne, qui est rapportée à un intervalle de temps de 10 minutes, et la vitesse instantanée (ou vitesse de pointe), qui est rapporté à un intervalle de temps très court, de l'ordre de la seconde. La vitesse du vent peut s'exprimer en mètres par seconde, en kilomètres par heure, en miles/heure, en nœuds (milles marins/heure) ou en degrés Beaufort.

La force du vent et ses conséquences sur terre

Quand la vitesse du vent augmente, son énergie s'accroît plus vite encore car elle est directement fonction du carré de sa vitesse. Ainsi, pour une vitesse dix fois plus élevée, l'énergie développée devient cent fois plus grande. Ainsi encore, un vent de 100 km/h pourra ne causer que peu de dégâts, alors qu'un vent de 140 km/h développera une énergie deux fois plus grande, avec des conséquences immédiatement perceptibles. Les dégâts occasionnés par le vent permettent d'effectuer une classification en fonction de leur vitesse :

– à 55 km/h, le vent est capable de casser les petites branches des arbres ;

– à 65 km/h, c'est le tour des branches moyennes ;

– à 75 km/h, les grosses branches ne résistent pas toujours ;

– à 100 km/h, les arbres les plus fragiles sont déracinés ;

– entre 100 et 140 km/h, le vent peut démolir des maisons légères, briser des arbres, voire abattre des murs ;

– au-delà de 170 km/h, la puissance est si forte que la plupart des constructions, même les plus solides, sont endommagées.

C'est au cœur des tornades que les vents les plus rapides ont été observés. En pareilles circonstances, leur force est telle que les appareils de mesure sont en général détruits. Seules des estimations peuvent en donner une idée. Selon les[...]

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Écrit par

  • : ancien directeur de la Météorologie nationale
  • : ingénieur à Météo France
  • : ingénieur en chef de la météorologie en service à la division prévision de la direction de la météorologie, ancien élève de l'École polytechnique

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Girouette - crédits : Cornfield/ Shutterstock

Girouette

Échelle anémométrique de Beaufort - crédits : Encyclopædia Universalis France

Échelle anémométrique de Beaufort

Brises de pente - crédits : Encyclopædia Universalis France

Brises de pente

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