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VENTS

Les vents dominants à la surface de la planète

À l'échelle planétaire, des courants aériens permanents assurent une redistribution de la chaleur entre les pôles et l'équateur. Ce sont de grands vents réguliers, des « vents dominants ». En 1686, l'astronome anglais Edmund Halley publia la première carte météorologique expliquant la circulation des vents à l'échelle du globe. Sans en comprendre parfaitement tous les mécanismes, il décrivit avec pertinence la relation étroite qui unit le vent à la pression atmosphérique. Les progrès de la météorologie permirent ensuite de comprendre plus précisément comment sa direction et sa vitesse étaient imposées par la position des dépressions et des anticyclones. En 1735, un autre astronome anglais, George Hadley, définit un schéma où les échanges atmosphériques le long des méridiens étaient représentés par des mouvements ascendants le long de l'équateur et descendants au niveau des latitudes polaires, constituant ainsi deux grandes cellules de circulation d'air de part et d'autre de l'équateur. Son schéma de la circulation générale fut complété au xixe siècle par un Américain, William Ferrel (1817-1891), qui définit des cellules intermédiaires aux moyennes latitudes. Quelques années plus tard, en 1888, l'Allemand Hermann von Helmholtz fit une description particulièrement réaliste des échanges de chaleur le long des méridiens. Deux causes principales furent mises en évidence et permirent d'expliquer la circulation des vents dominants à la surface de la planète : la distribution très inégale de l'énergie solaire et la rotation de la Terre.

Calmes équatoriaux et calmes subtropicaux

Le processus de circulation des vents dominants répond à des facteurs thermiques. Sur les régions équatoriales, l'air chaud et humide s'élève en altitude. Il en résulte la formation d'une zone de basses pressions à proximité immédiate de l'équateur. C'est la zone des « calmes équatoriaux », bien connue des marins sous le nom de « pot au noir ». Au cours de son ascension, l'air humide donne naissance à d'impressionnants nuages orageux (des cumulo-nimbus) qui provoquent de fortes pluies (climat équatorial) et libèrent une énergie considérable.

Une fois en altitude, cet air chaud se dirige vers les pôles et se refroidit au cours de son trajet. À hauteur des latitudes moyennes, une partie de l'air rafraîchi, donc plus dense, redescend avant de reprendre sa route vers l'équateur tout en se réchauffant progressivement. Cet air chaud et sec explique les zones désertiques ou arides qui s'allongent le long du tropique du Cancer et de celui du Capricorne. Les zones de hautes pressions ainsi créées forment une ceinture anticyclonique autour du globe entre les latitudes 300 nord et 300 sud : ce sont les calmes subtropicaux. Cette circulation d'air chaud s'étalant symétriquement de l'équateur aux deux tropiques forme deux boucles, appelées « cellules de Hadley ».

Deux autres types de cellules de circulation atmosphérique ont été définis dans chaque hémisphère. L'un, dénommé « cellules de Ferrel », formant une boucle entre les latitudes 300 et 600 ; l'autre, les « cellules polaires », situées entre 600 et chacun des pôles, dans des zones où les températures sont particulièrement basses.

La formation des alizés et des vents d'ouest

Sans démentir les schémas de Hadley et de Ferrel, la rotation de la Terre sur elle-même (environ 1 670 km/h à l'équateur) vient en grande partie modifier la physionomie de ces trois types de cellule. L'air atmosphérique, plus ou moins entraîné par le mouvement de rotation de la planète, déforme exagérément les deux cellules intertropicales de Hadley. L'air atmosphérique est contraint de donner à son mouvement un sens est-ouest. En surface,[...]

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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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