Mouvements et flux atmosphériques
Pression atmosphérique et vents
Quelques principes de base expliquent en grande partie comment et pourquoi l’air se déplace: L’air chaud qui monte crée une zone de basse pression au sol. L’air de la zone environnante est aspiré dans l’espace laissé par l’air ascendant. L’air circule horizontalement au sommet de la troposphère; l’écoulement horizontal est appelé advection. L’air se refroidit jusqu’à sa descente. Là où il atteint le sol, il crée une zone de haute pression. L’air circulant des zones de haute pression vers la basse pression crée des vents. L’air chaud peut retenir plus d’humidité que l’air froid. L’air se déplaçant à la base des trois principales cellules de convection dans chaque hémisphère au nord et au sud de l’équateur crée les ceintures de vent mondiales.
Dans la troposphère, il y a des cellules de convection. L’air qui se déplace horizontalement entre les zones de haute et de basse pression fait du vent. Plus la différence de pression entre les zones de pression est grande, plus le flux de vent est rapide.
La convection dans l’atmosphère crée le temps de la planète. Lorsque l’air chaud monte et se refroidit dans une zone de basse pression, il peut ne pas être en mesure de retenir toute l’eau qu’il contient sous forme de vapeur. Une partie de la vapeur d’eau peut se condenser pour former des nuages ou des précipitations. Lorsque l’air frais descend, il se réchauffe. Puisqu’il peut alors retenir plus d’humidité, l’air descendant va évaporer l’eau sur le sol. L’air se déplaçant entre les grands systèmes à haute et basse pression crée les ceintures de vent mondiales qui affectent profondément le climat régional. Des systèmes de pression plus petits créent des vents localisés qui affectent la météo et le climat d’une zone locale.
Vents locaux
Les vents locaux résultent du déplacement de l’air entre de petits systèmes à basse et haute pression. Les cellules haute et basse pression sont créées par une variété de conditions. Certains vents locaux ont des effets très importants sur le temps et le climat de certaines régions.
Brises de terre et de mer
L’eau ayant une chaleur spécifique très élevée, elle maintient bien sa température. L’eau chauffe et se refroidit donc plus lentement que la terre. S’il y a une grande différence de température entre la surface de la mer (ou d’un grand lac) et la terre à côté, des régions de haute et de basse pression se forment. Cela crée des vents locaux.
Les brises de mer soufflent de l’océan plus frais sur la terre plus chaude en été. Où est la zone haute pression et où est la zone basse pression?
Les brises de mer soufflent à environ 10 à 20 km par heure et abaissent la température de l’air jusqu’à 5 à 10 degrés C (9 à 18 degrés F).
Les brises de terre soufflent de la terre à la mer en hiver. Où est la zone haute pression et où est la zone basse pression? Un peu d’air plus chaud de l’océan monte et descend ensuite sur la terre, ce qui fait que la température au-dessus de la terre devient plus chaude.
L’effet des brises de terre et de mer ne se fait sentir qu’à environ 50 à 100 km à l’intérieur des terres. Ce même effet de refroidissement et de réchauffement se produit à un moindre degré le jour et la nuit, car la terre se réchauffe et se refroidit plus rapidement que l’océan.
Vents de mousson
Les vents de mousson sont des versions à plus grande échelle des brises terrestres et marines; ils soufflent de la mer sur la terre en été et de la terre sur la mer en hiver. Les vents de mousson se produisent là où les terres d’été très chaudes sont à côté de la mer. Les orages sont courants pendant les moussons. La mousson la plus importante au monde se produit chaque année sur le sous-continent indien. Plus de deux milliards d’habitants de l’Inde et de l’Asie du Sud-Est dépendent des pluies de mousson pour leur eau potable et d’irrigation.
Brises de montagne et de vallée
Les différences de température entre les montagnes et les vallées créent des brises de montagne et de vallée. Pendant la journée, l’air sur les pentes des montagnes est plus chauffé que l’air à la même altitude sur une vallée adjacente. Au fur et à mesure que la journée progresse, l’air chaud monte et aspire l’air frais de la vallée, créant une brise de vallée. La nuit, les pentes des montagnes se refroidissent plus rapidement que la vallée voisine, ce qui provoque une brise de montagne qui descend.
Vents catabatiques
Les vents catabatiques montent et descendent les pentes, mais ce sont des brises de montagne et de vallée plus fortes. Des vents catabatiques se forment sur une zone terrestre élevée, comme un haut plateau. Le plateau est généralement entouré de presque tous les côtés par des montagnes. En hiver, le plateau se refroidit. L’air au-dessus du plateau se refroidit et descend du plateau par des brèches dans les montagnes. La vitesse du vent dépend de la différence de pression atmosphérique sur le plateau et sur les environs. Des vents catabatiques se forment sur de nombreuses zones continentales. Des vents catabatiques extrêmement froids soufflent sur l’Antarctique et le Groenland.
Vents de Chinook
Vents Chinook, également appelés vents de Foehn, se développent lorsque l’air est forcé sur une chaîne de montagnes. Cela se produit, par exemple, lorsque les vents d’ouest apportent de l’air de l’océan Pacifique au-dessus des montagnes de la Sierra Nevada en Californie. Au fur et à mesure que l’air relativement chaud et humide monte sur le côté au vent des montagnes, il se refroidit et se contracte. Si l’air est humide, il peut former des nuages et laisser tomber de la pluie ou de la neige. Lorsque l’air coule du côté sous le vent des montagnes, il forme une zone de haute pression. Le côté au vent d’une chaîne de montagnes est le côté qui reçoit le vent; le côté sous le vent est le côté où l’air coule. L’air descendant se réchauffe et crée des vents forts et secs. Les vents chinook peuvent augmenter les températures de plus de 20oC (36oF) en une heure et ils diminuent rapidement l’humidité. La neige du côté sous le vent de la montagne disparaît rapidement. Si les précipitations tombent alors que l’air monte au-dessus des montagnes, l’air sera sec en descendant sur la taille sous le vent. Cet air sec qui coule provoque une effet d’ombre pluvieuse, qui crée de nombreux déserts du monde.
Vents de Santa Ana
Les vents de Santa Ana sont créés à la fin de l’automne et en hiver lorsque le Grand Bassin à l’est de la Sierra Nevada se refroidit, créant une zone de haute pression. La haute pression force les vents à descendre et dans le sens horaire (à cause de Coriolis). La pression atmosphérique augmente, la température augmente et l’humidité baisse. Les vents soufflent sur les déserts du sud-ouest, puis descendent et et se dirigent vers l’ouest en direction de l’océan. L’air est forcé à travers des canyons coupant les montagnes San Gabriel et San Bernardino.
Les vents de Santa Ana arrivent souvent à la fin de la longue saison de sécheresse estivale de la Californie. Les vents chauds et secs assèchent encore plus le paysage. Si un incendie se déclare, il peut se propager rapidement, provoquant une dévastation à grande échelle.
Vents du désert
Les températures estivales élevées dans le désert créent des vents violents, souvent associés aux tempêtes de mousson. Les vents du désert ramassent la poussière car il n’y a pas autant de végétation pour retenir la saleté et le sable. Un haboob se forme dans les courants descendants sur le devant d’un orage. Les diables de poussière, également appelés tourbillons, se forment lorsque le sol devient si chaud que l’air au-dessus de lui se réchauffe et monte. L’air pénètre dans la basse pression et commence à tourner. Les diables de poussière sont petits et de courte durée, mais ils peuvent causer des dommages.
