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Notes de cours Thème: Géographie Cours: Climatologie Date du test: 20 avril 202

Notes de cours Thème: Géographie Cours: Climatologie Date du test: 20 avril 2021 Professeur/intervenant: David Andenmatten Formation du vent: D'où vient-il et comment se forme t-il? Le vent est une masse d'air en mouvement L'air bouge selon les variations de la pression atmosphérique L'air est un mélange de gaz qui nous entoure (H20 : 0,4% ; N2 : 78% ; O2 : 20% ; CH4 ; CO2 ; Ar) L'air occupe un volume et a une masse Quand on considère qu'au dessus de nos têtes, il y a une colonne d'air qui s'étend sur plusieurs km, cela revient a une grande masse Cette énorme masse d'air exerce une forte pression sur la surface de la terre ; cette pression de l'air s'appelle pression atmosphérique La pression de l'air ou atmosphérique n'est pas la même partout. Elle varie selon l'altitude car plus on monte, moins on a de molécules d'air au dessus. Elle varie aussi selon la température : quand une masse d'air augmente de T°, elle se dilate et devient moins dense, donc plus légère. Cela a 2 conséquences 1. L'air chaud monte dans l'atmosphère 2. La pression de l'air baisse (car il est plus léger) On aura donc des zone de basse pression Quand une masse d'air se refroidit, elle devient plus dense, donc plus lourde. Cela a aussi 2 conséquences 1. L'air descend vers la terre 2. La pression augmente On aura donc une zone de haute pression Toute variation de pression entraîne un mvt de l'air de l'endroit qui connaît la pression plus haute vers l'endroit où la pression est plus basse. Ainsi l'air se déplace des zones de HP vers les zones de BP et c'est ça qui donne le vent. Plus la différence de pression est grande, plus vite l'air se déplace et plus fort sera le vent Vents généraux liés aux différences de pression: Périhélie: moment où la terre est le plus proche du soleil Aphélie: moment où la terre est la plus éloignée du soleil Equinoxe: le jour et la nuit ont la même durée Le soleil est l'élément le plus important dans la formation des cellules atmosphériques Le rayonnement solaire est plus important à l'équateur qu'aux pôles. Pourquoi? A cause de l'angle d'incidence des rayons solaires Il fait plus chaud en équateur car la surface est plus petite et il fait moins chaud dans les pôles car la surface est plus grande et la chaleur moins concentrée, la distance est également plus grande De plus, la terre est une sphère, donc inégale répartition de l'énergie solaire Par exemple, lors de l'équinoxe de printemps et automne, l'angle d'incidence est à 0° au niveau de l'équateur. ça veut dire que le rayonnement solaire est perpendiculaire sur l'équateur. Par contre, il est à l'horizontal aux 2 pôles, il est de 90° au niveau des pôles. L'énergie par unité de surface arrivant au sol est plus importante à l'équateur qu'aux pôles Quels sont les conséquences de cette différence d'ensoleillement? Les pôles se refroidissent et la zone équatoriale et tropicale se réchauffent se traduit par l'existence de zones climatiques Les variations de cette énergie au cours du temps est à l'origine du phénomène des saisons Le sol se réchauffe, la température de la masse d'air au dessus du sol augmente, par contact l'air se dilate les molécules prennent plus de place, donc baisse de pression Ce sont ces différences de pression qui créent des mouvements d'air verticaux et horizontaux Les mouvements d'air verticaux comprennent les ascendances et subsidences Les mouvements d'air horizontaux correspondent aux vents et sont provoqués par les différences de pression horizontales entre les zones de hautes pressions (anticyclones) et basses pressions (dépression) Ces vents aident à compenser les différences horizontales en vidant les anticyclones au profit des dépressions, donc l'air sort des anticyclones en direction des dépressions. Ces mouvements d'air horizontaux sont soumis à plusieurs forces: le gradient de pression, la rotation de la Terre, frottement du sol vont conditionner l'intensité et la direction des sorties d'air Gradient de pression et vents: La pression de l’air est mesurée en hectopascals (hPa). On utilise le baromètre pour connaître la pression Tous les points d’une même pression sont reliés par une ligne isobare L’écart entre deux lignes isobares s’appelle gradient de pression Le gradient de pression est à l'origine des vents L'intensité des vents est proportionnelle à l'ampleur du gradient: plus les lignes isobares sont rapprochées (on dit qu’il y a un fort gradient de pression), plus le vent est fort Une masse d'air qui part d'une HP vers une BP va s'éloigner en tournant autour de la HP et dessiner un S pour rejoindre la BP, et s'approcher du centre de la BP en tournant autour Rotation de la terre et force de Coriolis: La rotation de la Terre modifie la direction des vents par la force de Coriolis La terre tourne sur son axe en 24h, d'Ouest en Est Un endroit près du pôle n'a qu'une petite partie à parcourir, tandis qu'un endroit à l'équateur doit parcourir beaucoup plus Puisque tous les points font le même parcours en 24h, un endroit à l'équateur tourne plus rapidement qu'un endroit aux pôles La vitesse de rotation est maximale en équateur (470 m/s), alors qu'elle est nulle aux pôles Les localités de l'équateur tournent bcp plus rapidement qu'aux pôles, donc une masse d'air se déplaçant vers l'équateur est déviée vers l'Ouest *Elle dévie les masses d'air vers la droite dans l'hémisphère Nord et vers la gauche dans l'hémisphère Sud* (c'est la rotation de la Terre qui donne l'impression que les vents sont déviés) Précipitations, vents, anticyclones et dépressions: Une masse d'air chaud et humide est plus légère qu'une masse d'air froid et sec Pourquoi? Parce qu'un volume d'air qui est réchauffé se dilate et a donc moins de molécules que s'il n'avait pas été réchauffé Une molécule d'eau est plus légère qu'une molécule d'oxygène ou d'azote Cette masse d'air chaud et humide (p.ex équateur) s'élève dans l'atmosphère car elle est plus légère que l'air qui l'entoure Il y a donc la formation de mouvement de convection (ascendance) qui sont des mouvements ascendants d'origine thermique et contribuent à la formation des nuages, surtout au niveau de l'équateur. L'ascendance c'est quand les masses d'air s'élèvent Que se passe-t-il aux pôles? La masse d'air froid et sec aux pôles crée une HP (situation anticyclonique) et la masse d'air chaud et humide à l'équateur, une BP (situation dépressionnaire) Les anticyclones (HP) dans les moyennes et hautes latitudes ont une origine thermique: ils se forment toute l'année dans les régions polaires recouvertes de glace et pendant la saison froide sur les continents refroidies en Eurasie et Amérique du Nord Dans les basses latitudes, elles ont une origine dynamique et viennent des subsidences dans les régions tropicales Cette différence de pression va amener un déplacement de la masse d'air des pôles vers l'équateur, appelé grands vents réguliers. Ces vents au sol sont compensés par de vents sur la tropopause (limite de la troposphère) Circulation générale atmosphérique: Il y a 3 cellules différentes: 1. Cellules de Hadley 2. Cellules de Ferrel 3. Cellules polaires L'air chaud se dilate et devient plus léger, suite à cela, il monte dans l'atmosphère, et cela crée du vent, car l'air qui monte cause un mouvement d'air le long de la surface et est remplacé par de l'air qui vient des côtés. L'air qui monte dans les zones équatoriales, est remplacé des 2 côtés, par de l'air qui vient des tropiques Au fur et à mesure que l'air monte, il se refroidit A un certain nombre de km d'altitude, l'air n'arrive plus à monter Poussé par l'air qui continue de monter mais bloqué dans son ascension (montée), l'air commence à se diriger vers les pôles Quand il arrive à une latitude d'environ 30°, il retombe à la surface, complétant une boucle appelée Cellules de Hadley Une même cellule se fait au dessus des pôles : quand l'air se refroidit, il devient plus lourd et pousse contre la surface de la terre. L'air est donc forcé de descendre vers des latitudes plus bas, au contraire, en altitude, l'air monte vers les pôles. Ce sont les Cellules polaires Entre les cellules polaires et celles de Hadley, l'air qui monte ou tombe est remplacé par de l'air qui vient des côtés. Ce qui crée les Cellules de Ferrel (tourne en sens inverse) La circulation atmosphérique transporte de la chaleur de l'équateur vers les pôles 1. Cellules de Hadley: Les Alizés naissent de l'écart d'air sec des HP tropicales vers l'équateur; Vents chauds, leur humidité dépend de leur trajectoire 2. Cellules de Ferrel: Formation des vents d'ouest; Air doux et humide, s'il passe par l'océan, et apporte des pluies sur le continent. Après avoir fait une longue distance, l'air devient sec 3. Cellules polaires: Formation des vents d'est (car ils viennent de l'est); Vents froids car les masses d'air gardent en partie les propriétés du lieu où elles ont été formées Les vents locaux et les vents saisonniers: -Vents d'origine thermique le rayonnement uploads/Geographie/ notes-de-cours-evernote-converti.pdf