Analogie : Pour que l' eau coule sur la terre, il faut qu' il y ait une différence d' altitude entre le point de départ et le point d' arrivée.
Les mouvements de l' air sont provoqués par des différences de température et de pression. Ils s' expriment sous forme de vent.
1°) Des différences de température
Ce sont des mouvements d' air par convection (=advection). on a une zone avec de l' air froid (par conséquent lourd) et une zone avec de l' air chaud (léger).
Le mouvement de convection permet de transférer de l' énergie thermiques des zones chaudes vers les zones froides.
Ce phénomène se produit sur la surface de la Terre ou plus haut dans l' atmosphère.
Ainsi à plus ou moins grande échelle , les différences de température sont à l' origine des principales zones de vent.
Modélisation : Il convient de voir le fonctionnement d' une cellule de convection par une expérience qui dans le même temps met en évidence le rôle des différences de température.
- Voir compte-rendu de la modélisation -
2°) Des différences de pression
La pression est une force , ou poids, exercée sur une surface par unité de superficie. Elle est mesurée avec un baromètre et s' exprime en Pascal (Pa) ou en millimètre de mercure (mmMg).
La pression moyenne sur Terre est de 1015 hectoPascal (101500 Pa). La pression diminue avec l' altitude : elle n' est donc pas la même partout.
Il existe des secteurs où règne une basse pression (inférieure à 1015 hPa) et d' autres où règnent une haute pression (supérieure à 1015 hPa).
C' est la température qui détermine ces zones de pression : l' air froid,
plus lourd, descend créant une zone de haute pression (=anticyclone) ; Inversement l' air chaud, plus léger, monte naturellement dans les
couches de l' atmosphère créant une zone de basse pression (=cyclone).
Ainsi la différence de pression entre ces deux masses d' air, qui résulte de la différence d' échauffement de la Terre par le soleil, est à l' origine du vent.
L' air contenu dans les régions de haute pression a tendance à s' engouffrer dans les zones de basse pression avoisinantes. Plus la haute pression est proche de la basse pression, plus le vent est fort.
La force du vent peut être évaluée grâce à l' échelle de Beaufort. Cette dernière convertit la vitesse en force et donne la description et les effets du vent sur Terre. La vitesse du vent peut aussi être mesurée à l' aide d'
un anèmomètre (moulinet qui tourne sous l' effet du vent).
En général, la température de l' air est plus haute au niveau du sol (en raison du réchauffement dû au soleil) mais elle diminue avec l' altitude. Comme on a une différence verticale de température, l' air se soulève : dans les moyennes altitudes (c' est-à-dire à Draguignan par exemple),
l' air chaud s' élève au dessus de l' air froid créant des fronts et des dépressions.
Les fronts, ce sont des masses d' air de différentes températures et directions qui se rencontrent mais ne peuvent se mélanger tout de suite à cause des différences de densité. Pendant ce temps, la masse d' air chaud commence à s'élever au dessus de la masse d' air froid : en fait la limite entre ces deux masses s' appelle le front.
Modélisation : Une expérience grâce à un montage qui permet de mettre en évidence le rôle des différences de pression dans l' origine des mouvements de l' air.
- Voir compte-rendu de la modélisation -
3°) Conclusion
L' origine des mouvements de l' air est due aux différences de
température qui entrainent des différences de pression. Ces différences étant elles mêmes présentes pour estomper les déséquilibres géothermiques et énergétiques entre les pôles et les zones tropicales.
