I - Comment se déplace le vent ?
1) L' écoulement du vent
Le vent s'écoule de façon plus ou moins régulière et peut être caractérisé par son régime : si l'écoulement est laminaire , l'air est peu agité, les lignes de courant sont disposées en couches parallèles, le vent est régulier; par contre, si l'écoulement est turbulent , l'air est agité de façon désordonnée, le vent est alors très irrégulier en direction et en vitesse (les fluctuations peuvent atteindre des valeurs importantes sur des temps relativement brefs). La turbulence est principalement due aux frottements contre les aspérités terrestres et aux perturbations associées à la présence de barrières orographiques ou de mouvements convectifs.
2) Les principales causes du vent
À l'échelle planétaire, le gradient de pression, la force de pesanteur, la rotation de la Terre et les processus dissipatifs, comme le frottement, sont les principaux paramètres déterminant la circulation atmosphérique. C'est grâce aux travaux de l'astronome britannique Edmund Halley, en 1686, qu'apparut aux premiers météorologues de l'époque l'existence d'une cohérence dans la formation des vents, et qu'il fut établi une relation entre la circulation générale de l'atmosphère et la distribution de l'énergie solaire à la surface du globe.
II - Les différents types de vents
1) A l' échelle planétaire
La circulation moyenne de l'atmosphère dépend surtout de la latitude. Ainsi, aux latitudes intertropicales, nous trouvons des vents faibles et réguliers (les alizés), soufflant de nord-est dans l'hémisphère Nord et de sud-est dans l'hémisphère Sud; en revanche, aux latitudes tempérées il existe un courant d'ouest (soufflant vers l'est) qui peut devenir instable et produire des perturbations du type dépression, anticyclone ou courant-jet. Lorsqu'on se rapproche des pôles, la circulation atmosphérique reprend une composante moyenne d'est.
2) A l' échelle synoptique (1000 à 6000 km)
Des vents secondaires sont engendrés par les perturbations du courant d'ouest, par les contrastes thermiques existant entre les océans et les continents et par les forts gradients rencontrés à la surface des reliefs importants. Ainsi, les moussons (indienne, africaine...) minimalisent les écarts de température entre les continents chauds et les océans adjacents, plus froids, et les vents catabatiques , rencontrés en Antarctique ou au Groenland, descendent le long des glaciers ou des surfaces enneigées pour réduire le gradient thermique.
3) A moyenne échelle ( 10 à 1000 km)
Les brises prennent naissance dans les régions côtières et près des lacs. Durant la journée, si le réchauffement solaire est suffisant, l'air situé immédiatement au-dessus du sol monte, donnant éventuellement naissance à des cumulus, voire à des cumulo-nimbus, parfois accompagnés d'averses; près de la surface, l'air ascendant est remplacé par de l'air venant de la mer (brise de mer) ou du lac (brise de lac). La nuit, le refroidissement du sol par rayonnement inverse le processus. Un phénomène analogue explique les brises de montagne et de vallée. Le jour, l'air remonte les pentes réchauffées, la nuit il descend les pentes refroidies. L'orographie a une influence marquée sur les vents locaux. Dans l'effet de f œ hn, l'air perd son humidité en montant sur le versant exposé au vent d'une chaîne montagneuse, puis redescend chaud et sec sur l'autre versant. Cet effet est très marqué dans les Alpes, mais aussi sur la plupart des grands massifs montagneux (il produit des vents comme le chinook au Colorado, le zonda en Argentine, le chergui au Maroc).
4) Le vent local
Le resserrement entre deux massifs montagneux peut accélérer violemment le vent local: c'est le cas du mistral, de la tramontane, de l'autan. Le même phénomène se produit, à plus petite échelle, au milieu de grands ensembles immobiliers comme ceux du quartier de la Défense, à l'ouest de Paris.
Des vents forts et extrêmement dévastateurs peuvent aussi être associés aux nuages convectifs: dans les tornades, l'air des basses couches est violemment aspiré dans une colonne ne dépassant pas 200 ou 300 m de diamètre, et monte en tourbillonnant jusque dans le nuage; la vitesse du vent peut dépasser 100 m/s. Ces phénomènes particulièrement violents et destructeurs sont fréquents dans la plaine du Mississippi, où ils font chaque année des dégâts considérables et des centaines de victimes. Dans les courants de densité, l'air sec refroidi par les précipitations se précipite vers le sol et s'étale en générant un front de rafales marqué par des coups de vent brutaux et soudains.
III - Vents régionaux et vents locaux
Autan : Vent de sud-est, dans la vallée de la moyenne Garonne, le Quercy et le Rouergue; de sud dans le Cantal, le bent d'outo . L'autan blanc est un vent de beau temps, d'origine continentale, frais en hiver, chaud en été. L'autan noir est chaud, précurseur d'une pluie qui ne dure généralement pas; il est nettement moins fréquent que l'autan blanc.
Bise : Soufflant du nord ou du nord-est, on la rencontre dans la majeure partie du territoire. On la dénomme aussi vent de France dans l'Oise, vent d'amont dans le Cantal, bent de biso dans le Gers et biso negro dans le Rouergue. Il est froid, modéré à fort, sec, et sévit en toutes saisons, mais plus particulièrement en hiver et au printemps.
Cers : Venant d'ouest ou de sud-ouest dans le bas Languedoc, il est désigné aussi sous le nom de narbonnais dans la région de Narbonne. Froid en hiver, chaud en été, toujours sec, il amène le beau temps.
Galerne : Ce vent de nord-ouest, actif en Touraine, dans le Berry, les Deux-Sèvres, le Béarn et le Quercy, est froid et humide et souffle en rafales violentes.
Grec : Il se manifeste selon une direction nord-est dans les régions méditerranéennes; on l'appelle couramment grégal sur la Côte d'Azur et dans le Roussillon, grégau en Provence et grécale en Corse. En Provence, en Corse et dans le bas Languedoc, il est froid et sec et amène les gelées printanières. Sur la Côte d'Azur, dans l'Aude et le Roussillon, c'est au contraire un vent humide chargé de pluie.
Levant : C'est un vent d'est soufflant sur les régions du Sud-Est. Il est plus couramment appelé levant dans le Roussillon et levante en Corse. Modéré à fort, il est généralement doux et humide avec des précipitations. Lorsqu'il souffle par beau temps, c'est le levant blanc.
Marin : Vent de sud-est soufflant sur les régions du Sud-Est; il est fort, parfois violent, très humide, avec de fortes précipitations. Lorsqu'il n'apporte pas de pluies, c'est le marin blanc.
Mistral : Produit par un effet d'accélération dans la vallée du Rhône entre les Alpes et le Massif central, il souffle du nord dans la vallée du Rhône, puis du nord, du nord-est ou du nord-ouest sur la majeure partie de la zone littorale méditerranéenne. S'il atteint la Côte d'Azur, c'est alors un vent d'ouest. Il est froid, sec, violent et souffle en rafales.
Tramontane : Vent de nord-ouest dans le bas Languedoc et le Roussillon. Souvent violent, froid et sec lorsqu'il est associé à une invasion d'air polaire, il peut être accompagné d'averses lorsqu'il est associé à une perturbation sur la Méditerranée.
Traverse : Vent d'ouest ou de nord-ouest dans le Jura, le Massif central et les Alpes, c'est le ploudzaou dans le Cantal, la traverse haute dans le sud du Massif central (où traverse basse correspond à un vent de sud-ouest). Il est modéré à fort, soufflant généralement en rafales; humide et tiède en été, avec des orages; froid au printemps et en hiver.
Vent : Provenant du sud ou de sud-ouest dans le Jura et la Savoie, du sud dans les régions du Nord-Est, la Saône, les Alpes et le Massif central. Dans l'Yonne, on le nomme aussi vent de la pluie , et dans le Briançonnais le vent d'Italie . Il est doux, humide, généralement fort et irrégulier; il est habituellement suivi de pluie ou de neige.
IV - Les effets du vent
Le vent possède donc une énergie importante et peut transporter de grandes quantités de chaleur, d'humidité, de polluants ou de constituants mineurs (sable, poussière). Il a aussi des effets secondaires, comme la création de courants océaniques ou la production de vagues au-dessus des océans. Il accélère les échanges entre l'atmosphère et le sol, la végétation ou l'océan (évaporation, flux de chaleur...). Au-dessus des continents, le vent permet l'érosion, le transport et le dépôt de sédiments.
L'érosion due au vent est surtout efficace dans les régions sèches et arides, où les particules fines du sol ne sont pas solidement maintenues en place par l'humidité ou la végétation. Les poussières ainsi transportées provoquent ensuite l'abrasion des roches et des sols exposés.
Si l'énergie du vent occasionne des dégâts et des désagréments (cyclones tropicaux, tornades, rafales, cisaillements ou sautes de vent, turbulences...), elle peut aussi être mise à profit pour fournir de l'énergie cinétique (bateaux à voiles, planeurs, avions...), mécanique (moulins à vent) ou électrique (turbines éoliennes). La puissance d'une éolienne est proportionnelle à la surface des pales et à la force du vent. Par vent fort, les plus puissantes procurent une énergie de plus de 1 000 kW, mais elles couvrent des surfaces importantes et la puissance fournie n'est pas fiable puisqu'elle varie au gré du vent.
V - La mesure du vent
Le vent instantané est souvent difficile à discerner et à mesurer en raison de la grande variabilité des mouvements de l'air aux petites échelles d'espace et de temps; il est évalué sur des intervalles de quelques secondes. Le vent dit météorologique est mesuré à 10 m du sol et correspond à une valeur moyenne sur un intervalle de 10 min, ce qui permet de négliger les fluctuations associées à la turbulence de petite échelle et de rendre comparables les observations faites à différentes stations. Les rafales de vent pouvant avoir des conséquences importantes pour l'aviation, le vent dit aéronautique est une moyenne réalisée sur 3 min.
1) Mesure de la direction du vent
Si la direction horizontale du vent est généralement repérée par rapport aux points cardinaux (rose des vents à 8, 16 ou 32 directions), en météorologie elle est définie comme la direction d'où vient le vent, et la rose utilisée a 36 directions: l'est correspond à 09, le sud à 18, l'ouest à 27, le nord à 36, l'indication 00 étant réservée à la représentation des vents faibles (pas de direction déterminée). La direction du vent peut être déterminée à l'aide d'une manche à air, d'une banderole, d'un ruban ou d'une girouette. Cette dernière aurait été utilisée en Chine et en Égypte antiques; au II e siècle av. J.-C., à Athènes, sur la Tour des vents d'Andronicos, une girouette permettait de déterminer la direction du vent. Aristote en avait défini huit selon leur origine: Boréas (nord), Kaikias (nord-est), Apéliotès (est), Euros (sud-est), Notos (sud), Lips (sud-ouest), Zéphyros (ouest), Skyron (nord-ouest).
2) Mesure de l'intensité du vent
La force du vent est l'intensité avec laquelle le vent souffle. Elle s'exprime en mètres par seconde, en kilomètres par heure ou en n œ uds. Sa mesure peut être réalisée à l'aide d'un anémomètre (le premier, qui date de 1450, aurait été conçu par l'architecte italien Leon Battista Alberti), qui, dans sa forme la plus classique, est constitué d'un petit moulinet dont la vitesse de rotation est fonction de la force du vent. On utilise aussi des anémomètres soniques ou à différence de pression.
Le diffusomètre à micro-ondes actives actuellement installé sur le satellite européen ERS-1 permet d'obtenir le champ de vents à la surface des océans sous la trace du satellite; deux autres exemplaires sont prévus sur les futurs satellites ERS-2 et Adeos. Cependant, en l'absence d'instrument de mesure, il est toujours possible d'estimer la vitesse du vent d'après l'échelle de Beaufort.
