Les courants atmosphèriques
Quelle est l'influence des mouvements de masse d'air sur les phénomènes météorologiques et les grandes zones climatiques ?
le site "earth" propose un globe virtuel et permet de visualiser les mouvements d'air (vents) et les courants océaniques, conçu à partir de données satellitaires mises à jour très régulièrement.
pour comprendre la circulation des vents on peut réaliser des modélisations simples :
Une première expérience facile à réaliser :
matériel nécesssaire = un baton d'encens, un accumulateur de froid pour glacière, un briquet
Ce qu'il faut retenir :
L'air chaud est moins dense que l'air froid, il a donc tendance à monter.
Au contraire en se refroidissant l'air devient plus dense (les particules d'air sont plus nombreuses pour une même surface) ainsi il a tendance à descendre.
De plus on constate que l'air froid redescend en formant des "turbulences" visualisées par la fumée.
Avec un radiateur une circulation de l'air s'installe selon le même principe
Une autre petite expérience facile à réaliser : (source des images)
matériel nécesssaire = 1 sachet de thé, une paire de ciseaux, une assiette, un briquet
il faut "allumer" le sachet en brulant le haut ...
Ce qu'il faut retenir :
Au départ (avant l'allumage) le sachet de thé contient de l'air. Après allumage et au cours de la combustion l'air contenu dans le sachet se réchauffe. Lorsque cet air est devenu moins dense que l'air environnant il s'envole.
L'air chaud est moins dense, donc plus léger que l'air ambiant, il a donc tendance à monter.
Ce principe s'applique pour l'envol d'une mongolfière
Avant allumage
allumage
l'air chaud devient moins dense, plus léger, il monte !
décollage
comment l'énergie solaire influence-t-elle les mouvements d'air dans l'atmosphère ?
Nous avons vu que l'énergie solaire reçue à la surface du globe terrestre est inégalement répartie en raison de l'obliquité de l'axe de rotation de la Terre et de la position de notre planète par rapport au soleil lors de sa révolution.
Donc l'air est plus réchauffé à l'équateur qu'aux pôles.
En conséquence cela génère des mouvements verticaux de masse d'air (observables sur cette animation)
l'air chaud monte
l'air froid descend
Mais l'air est aussi animé par des mouvements HORIZONTAUX, qui dépendent de la Pression Atmosphérique.
L'essentiel à retenir :
On distingue 2 catégories de mouvements :
Mouvements VERTICAUX l'air chaud monte et l'air froid descend
Mouvements HORIZONTAUX l'air circule toujours des Hautes Pressions vers les Basses Pressions
A l'échelle du globe terrestre :
Au niveau de l'équateur (0° de latitude) l'air se réchauffe et monte dans l'atmosphère, c'est un secteur de Basses Pressions (BP), où s'accumulent des nuages (cumulonimbus), on observe des pluies abondantes toute l'année.
Au niveau des Tropiques (du Cancer 30°Nord et du Capricorne 30°Sud) c'est l'inverse, on est dans une zone de Hautes Pressions (HP) ainsi les vents circulent vers l'équateur (on les appelle "les alizés")
et les tropiques sont des zones sèches toute l'année.
On observe la mise en place de "cellules de convection" : les cellules de Hadley
(d'après le nom du scientifique qui les a découvertes).
2 autres sortes de cellules de convection ont été découvertes entre les tropiques et les pôles.
On constate que notre atmosphère est constamment animée de mouvements d'air
Enfin pour être complet il faut préciser que la rotation de la Terre sur son axe entraîne une force
"La force de CORIOLIS" qui dévie les fluides
donc les vents et l'eau
(dont l'effet est modélisé sur la vidéo ci-contre)
Cette force provoque une déviation opposée dans l'Hémisphère Nord et dans l'Hémisphère Sud
