Circulation générale de l'atmosphère

[djazzz]

Bonjour à tous, voici mon problème.

J'étudie actuellement la circulation générale des vents dans l'atmosphère qui sont d'une part influencé par la différence de pression Horizontale, d'autre part par la force de Coriolis...

Dans les cellules de Hadlay, l'air chaud des tropiques monte et se dirige vers les Poles., cependant, en se refroidissant, il redescend entre 25 et 30 degrés de latitude formant ainsi une zone de haute pression. L'air qui descend retourne d'une part vers l'équateur, d'autre part plus au Nord.

L'air descendant vers l'équateur donne donc un vent de Nord influcencé par la force de Coriolis ce qui nous donne un vent de Nord-Est appellé ''Alizés" jusqu'ici ca va.

Dans la cellule de Ferrel, on retrouve donc une partie de l'air descendant de cette ceinture de haute pression qui se dirige vers les pôles, en s'éloignant des régions subtropicale.

La majorité de cette zone se situe donc entre 30 et 60 degrés de latitudes.

Dans cette bande, des zones d'air chaud se dirigeant vers le Nord à partir des hautes pressions subtropicales et l'air froid se déplaçant à partir du Nord depuis les zones de hautes pressions près des pôles se rencontrent et se livrent bataille.

Par conséquent je me demande pourquoi on obtient des vents se dirigeant d'Ouest en Est? alors que la Force de Coriolis dévie les masses d'air vers la gauche lorsqu"on se trouve face au Nord... HELP

[Cotissois 31]

Parce qu'il faut considérer l'équilibre Coriolis+gradient de pression

Et celui-ci nous indique que l'air tourne dans le sens positif autour d'une dépression de l'HN. Et les pôles sont dominés par ce qu'on appelle souvent le "vortex polaire" qui est une dépression d'altitude (air froid) à grande échelle (en réalité, c'est un ensemble de vortex, associés à toutes les ondulations du jet, mais en moyenne ça donne une grosse dépression qui implique un flux d'ouest).

[sirius]

Par conséquent je me demande pourquoi on obtient des vents se dirigeant d'Ouest en Est? alors que la Force de Coriolis dévie les masses d'air vers la gauche lorsqu"on se trouve face au Nord... /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20"> HELP

Euh...si tu regardes le Nord, la force de Coriolis dévie vers la droite.

Je ne sais pas si c'est ce que tu voulais dire mais , pour moi, tu as dit le contraire.

Par ailleurs et pour que ça soit bien clair , le sens positif est le sens trigonométrique, cad inverse des aiguilles d'une montre.

[djazzz]

Euh...si tu regardes le Nord, la force de Coriolis dévie vers la droite.

Je ne sais pas si c'est ce que tu voulais dire mais , pour moi, tu as dit le contraire.

Par ailleurs et pour que ça soit bien clair , le sens positif est le sens trigonométrique, cad inverse des aiguilles d'une montre.

Non si je me situe face au Nord mon corp suit le mouvement de la terre contrairement aux masses d'air qui subissent une déviation vers la gauche (par rapport à moi), j'ai pas raison? /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20">

[sirius]

Non si je me situe face au Nord mon corp suit le mouvement de la terre contrairement aux masses d'air qui subissent une déviation vers la gauche (par rapport à moi), j'ai pas raison?

Bon, j'avais donc bien saisi que tu te trompais (corriger des copies, je connais après tout!)

Si tu veux, on peut revoir intégralement la question mais ton erreur est d'oublier que ce qui compte c'est l'observation que tu en fais, toi, qui es à la surface de la Terre et qui tourne avec.

Je te confirme que tu te trompes.

Tu peux aisément vérifier dans tout bouquin de meteo: la force de Coriolis (force d'inertie) dévie vers la droite dans l'hémispère Nord, vers la gauche dans l'HS

En Physique, c'est le pb des référentiens non galiléens

[Damien49]

Ca ne suffit pas comme réponse.

La circulation générale vers les latitudes moyennes est d'ouest aussi bien dans l'hémisphère nord que sud en raison de la rotation de la terre tout simplement.

[sirius]

Ca ne suffit pas comme réponse.

La circulation générale vers les latitudes moyennes est d'ouest aussi bien dans l'hémisphère nord que sud en raison de la rotation de la terre tout simplement.

Ca ne suffit pas non plus /emoticons/happy@2x.png 2x" width="20" height="20"> puisque les alizés sont des vents d'est .

On peut expliquer cela de trois façons en fait

1 conservation du moment cinétique: on compense les alizés d'est par une circulation d'ouest

2

2.1 la convection provoque globalement un mouvement ascendant dans les régions équatoriales

2.2 en altitude cet air est évacué vers les régions polaires mais retombe vers les 30° (tout en continuant son mouvement dans la direction des pôles évidemment! pas comme ça brutalement à la verticale)

2.3 la déviation vers la droite dans l'HN et vers la gauche dans l'HS implique des deux côtés un flux d'oues vers l'est

3 le mouvement général est du chaud vers le froid donc vers les pôles , on aboutit au même résultat bien sûr mais c'est très global et ça n'explique plus les alizés.

[djazzz]

Bon je pense que j'ai trouvé l'élément qui m'avait échappé jusqu'ici /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20"> .

La variation de vitesse de la terre selon la latitude....

Elle est plus rapide à l'équateur qu'aux pôles (logique l'équateur est plus éloigné de son axe).

Ce qui nous donne

1 dans la Cellule d'Hadlay, de l'air chaud qui monte et qui se dirige vers les pôles, en se dirigeant vers les pôles, ce courant en altitude se dirige progressivement vers la droite dans l'HN, vers la gauche dans l'HS avant de retomber en surface aux alentours de 30deg de latitudes, formant ainsi une haute pression... L'air de cette haute pression se dirige d'une part vers l'équateur qui est devenu une zone de BP du à la montée de l'air, d'autre part vers le pôle (on en parlera après). L'air qui redescend vers notre cher ami appellé équateur étant moins rapide que son point de destination, il traine... et ainsi s'incurve vers la droite. Ce qui nous donne au final une circulation dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'HN et une circulation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans l'HS. En conclusion on retiendra un vent de Nord-est dans l'HN et un vent de Sud-est dans l'HS.

2 dans la cellule de Ferrel, (en résumé) on retrouve l'air de la zone de haute pression créé dans la cellule d'Hadlay qui se dirige vers la dépression subpolaire située en altitude aux alentours des 60degrés Nors Sud selon l'hémisphère... Ce qui nous donne au final un vent de Sud dérivant vers la droite, c'est à dire un vent d'Ouest!

Voila dites moi ce que vous en pensez, j'ai passé la moitié de la nuit pour trouver une solution lol (Il est 1h15)

[Damien49]

Ah j'ai pas dit que ma réponse était complète, je complétais /emoticons/tongue@2x.png 2x" width="20" height="20">

Pour les alizés d'est sinon je veux bien, mais c'est valable qu'en surface. En altitude tu retrouves une circulation d'ouest il me semble bien (contre-alizés)

Et rappelons aussi qu'une parcelle d'air se dirigeant vers le nord ou le sud, par rapport à un observateur statique dans l'espace, semble se déplacer d'est par rapport à un observateur terrestre parce que se dernier se déplace lui-même d'ouest en est (rotation de la terre). C'est d'ailleurs le fondement de la force de coriolis cette histoire de déviation et de référentiel dans un milieu en rotation.

Enfin je me trompe peut être, on sort de mon domaine de prédilection là

EDIT : ah désolé j'avais pas vu ton dernier message entre temps, mais juste un truc. Oublie la cellule de Ferrel, qui te donnera une conception fausse de la météo d'aujourd'hui (la cellule de ferrel, conception pré-norvégienne, est aujourd'hui très obsolète).

[Cotissois 31]

on retrouve l'air de la zone de haute pression créé dans la cellule d'Hadlay qui se dirige vers la dépression subpolaire située en altitude aux alentours des 60degrés Nors Sud selon l'hémisphère... Ce qui nous donne au final un vent de Sud dérivant vers la droite, c'est à dire un vent d'Ouest!

Oui, si c'était çà le problème, la rotation de la Terre (Coriolis) a toujours dévié l'air vers la droite dans l'HN, vers la gauche dans l'HS.

Moi je t'expliquais la circulation générale d'Ouest en Est, que tu ne peux qu' expliquer partiellement en considérant simplement l'histoire de ceintures d'anticyclones/dépressions, reliées par des flux dévis par Coriolis. Mais bon, si tu n'as pas vu çà, on en restera là.

[sirius]

. L'air qui redescend vers notre cher ami appellé équateur étant moins rapide que son point de destination, il traine... et ainsi s'incurve vers la droite. Ce qui nous donne au final une circulation dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'HN et une circulation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre dans l'HS. En conclusion on retiendra un vent de Nord-est dans l'HN et un vent de Sud-est dans l'HS.

Voila dites moi ce que vous en pensez, j'ai passé la moitié de la nuit pour trouver une solution lol (Il est 1h15)

Si tu raisonnes comme ça, tu vas te planter.

Ton explication n'est pas cohérente puique tu utilises la déviation due à la force de Coriolis en altitude mais plus en surface.

Cette histoire d'air qui tourne moins vite que la surface, ce n'est qu'une autre façon de parler de la force d'inertie de Coriolis mais elle est ambigue.

Si tu veux que cela te paraisse vraiment clair, il faut d'abord parfaitement comprendre d'où vient cette force de Coriolis

ensuite le reste est évident.

J'avais fait un cours très simplifié là dessus , je vais essayer de le retrouver mais il faut quand même accepter un peu de Maths sinon, on a tendance à raisonner de travers.

[djazzz]

Ton explication n'est pas cohérente puique tu utilises la déviation due à la force de Coriolis en altitude mais plus en surface.

Cette histoire d'air qui tourne moins vite que la surface, ce n'est qu'une autre façon de parler de la force d'inertie de Coriolis mais elle est ambigue.

Si tu veux que cela te paraisse vraiment clair, il faut d'abord parfaitement comprendre d'où vient cette force de Coriolis

ensuite le reste est évident.

J'avais fait un cours très simplifié là dessus , je vais essayer de le retrouver mais il faut quand même accepter un peu de Maths sinon, on a tendance à raisonner de travers.

-Si si j utilise la force dans les deux cas, pour le vent d'altitude ainsi que pour le vent de surface sinon la boucle ne serait pas bouclée.

-Et je ne dis pas que l'air tourne moins vite que la surface... Je dis juste que les masses d'air se déplacent à une vitesse différente selon la latitude étant donné que la surface qui les entraine tourne à une vitesse propre à sa latitude... Prenons un exemple que j'ai trouvé dans un de mes livres pour démontrer la force de CORIOLIS:

''Supposons par exemple que l'on soit situé à l'équateur et que l'on veuille envoyer un missile vers le pôle Nord. On oriente le lance missile vers le pôle Nord et on tire.

Le missile part; sa vitesse propre s'ajoute à la vitesse de rotation de la terre vers l'Est (1670km/h). Au début, il se dirige bien en suivant un méridien, puisque la terre tourne en meme temps. Mais apèrs un certains temps, il va survoler des points du globe ou la vitesse d'entrainement par la terre est plus faible. Seulement 1640km/h à la latitude 10°, 1570km/h à la latitude 20°, 1450 à la latitude 30°. Or la vitesse absolue du missile vers l'Est est toujours celle du départ, 1670km/h. Donc par rapport à la terre, il va gagner une vitesse vers l'Est de respectivement 30, 100 et 220km/h . Il semblera dévié de plus en plus vers l'Est. Tout se sera passé comme si une force, la force de Coriolis, l'avait dévié vers la droite.''

[Tomar]

Hello,

De manière très simple (simpliste même...) :

Les cellules de Hadley, comme expliqué plus haut, sont responsables de la formation des HP subtropicales, vers 30/35 de latitude nord et sud. Raisonnons simplement sur les pressions près de la surface.

De part et d'autres de ces HP subtropicales, les pressions sont plus basses, en allant à la fois vers l'équateur et vers les pôles. Cette situation de déséquilibre génère un flux de surface des HP vers les basses pressions. Il y en a donc 4, 2 au nord et 2 au sud, en direction de l'équateur et en direction des pôles.

Ces 4 flux sont déviés par la force de Coriolis.

On peut expliquer ainsi le phénomène : chaque point à la surface de la terre est en rotation autour de l'axe des pôles géographiques. La vitesse de rotation angulaire est partout la même, c'est 1 tour par jour, tout le monde comprend ça. Mais un tour fait en 24 h, c'est 40 000 km parcouru d'ouest en est par un point situé à l'équateur, 0 km au pôle, et environ 25 000 d'ouest en est aux latitudes moyennes. L'air près de la surface du sol (indépendemment du vent), tourne autour de l'axe de rotation de la terre à la même vitesse que la surface. Même vitesse de rotation angulaire partout et donc à une vitesse réelle différente à chaque latitude.

On a vu qu'un flux est généré des HP vers les pressions plus basses. Prenons un certain volume d'air situé dans la zone de HP subtropicale dans l'hémisphère nord. Ce volume d'air tourne autour de l'axe terrestre, 1 tour par jour, soit à une d'environ 30 000 km par jour d'ouest en est compte tenu de sa latitude.

Ce volume est entraîné vers les basses pressions tempérées, il va se déplacer vers le nord, disons de 10 degrés de latitude, vers une zone où un point de la surface terrestre tourne toujours à une vitesse angulaire de 1 tour par jour, ce qui représente seulement une vitesse de 25 000 km par jour. Le volume d'air déporté vers le nord tourne maintenant plus vite autour de l'axe terrestre que la surface. En vitesse relative, le différentiel dans ce cas téorique, est de 30000 - 25000 = 5000 km par jour en direction de l'est, donc environ 200 km/heure. On a créé un vent d'ouest soufflant à 200 km heure.

Le phénomène est rigoureusement symétrique pour l'hémisphère sud, un volume d'air, partant de la zone de HP subtropicale à 35 S, attirés par les basses pression tempérées, créé aussi un vent d'ouest de, dans ce cas théorique, 200 km/h.

Les alizés maintenant : c'est exactement le même principe. Un volume d'air des HP subtropicales, à 28 N, est cette fois drainé vers les basses pression équatoriales, vers l'équateur. Compte tenu de sa latitude, sa vitesse de rotation est de 35 000 km/jour d'ouest en est. Il se déplace vers l'équateur et se retrouve au dessus d'un point de surface qui se déplace à 40 000 km par jour d'ouest en est. Mais cette fois, le volume d'air va "moins vite" que la surface, le différentiel de vitesse est de 5000 km/jour. Comme l'air est "en retard" par rapport au sol, cela crée cette fois un déplacement relatif de ce volume d'air de 5000 km vers l'ouest par rapport à la surface. On a créé un vent d'est cette fois, soufflant à environ 200 km/h (sur cet exemple), en fait il souffle des HP vers les basses pressions, il y a une composante nord au flux, donc c'est un vent d'ENE. C'est notre alizé.

Idem pour l'hémisphère sud, formation de l'alizé d'ESE.

[djazzz]

Hello,

De manière très simple (simpliste même...) :

Les cellules de Hadley, comme expliqué plus haut, sont responsables de la formation des HP subtropicales, vers 30/35 de latitude nord et sud. Raisonnons simplement sur les pressions près de la surface.

De part et d'autres de ces HP subtropicales, les pressions sont plus basses, en allant à la fois vers l'équateur et vers les pôles. Cette situation de déséquilibre génère un flux de surface des HP vers les basses pressions. Il y en a donc 4, 2 au nord et 2 au sud, en direction de l'équateur et en direction des pôles.

Ces 4 flux sont déviés par la force de Coriolis.

On peut expliquer ainsi le phénomène : chaque point à la surface de la terre est en rotation autour de l'axe des pôles géographiques. La vitesse de rotation angulaire est partout la même, c'est 1 tour par jour, tout le monde comprend ça. Mais un tour fait en 24 h, c'est 40 000 km parcouru d'ouest en est par un point situé à l'équateur, 0 km au pôle, et environ 25 000 d'ouest en est aux latitudes moyennes. L'air près de la surface du sol (indépendemment du vent), tourne autour de l'axe de rotation de la terre à la même vitesse que la surface. Même vitesse de rotation angulaire partout et donc à une vitesse réelle différente à chaque latitude.

On a vu qu'un flux est généré des HP vers les pressions plus basses. Prenons un certain volume d'air situé dans la zone de HP subtropicale dans l'hémisphère nord. Ce volume d'air tourne autour de l'axe terrestre, 1 tour par jour, soit à une d'environ 30 000 km par jour d'ouest en est compte tenu de sa latitude.

Ce volume est entraîné vers les basses pressions tempérées, il va se déplacer vers le nord, disons de 10 degrés de latitude, vers une zone où un point de la surface terrestre tourne toujours à une vitesse angulaire de 1 tour par jour, ce qui représente seulement une vitesse de 25 000 km par jour. Le volume d'air déporté vers le nord tourne maintenant plus vite autour de l'axe terrestre que la surface. En vitesse relative, le différentiel dans ce cas téorique, est de 30000 - 25000 = 5000 km par jour en direction de l'est, donc environ 200 km/heure. On a créé un vent d'ouest soufflant à 200 km heure.

Le phénomène est rigoureusement symétrique pour l'hémisphère sud, un volume d'air, partant de la zone de HP subtropicale à 35 S, attirés par les basses pression tempérées, créé aussi un vent d'ouest de, dans ce cas théorique, 200 km/h.

Les alizés maintenant : c'est exactement le même principe. Un volume d'air des HP subtropicales, à 28 N, est cette fois drainé vers les basses pression équatoriales, vers l'équateur. Compte tenu de sa latitude, sa vitesse de rotation est de 35 000 km/jour d'ouest en est. Il se déplace vers l'équateur et se retrouve au dessus d'un point de surface qui se déplace à 40 000 km par jour d'ouest en est. Mais cette fois, le volume d'air va "moins vite" que la surface, le différentiel de vitesse est de 5000 km/jour. Comme l'air est "en retard" par rapport au sol, cela crée cette fois un déplacement relatif de ce volume d'air de 5000 km vers l'ouest par rapport à la surface. On a créé un vent d'est cette fois, soufflant à environ 200 km/h (sur cet exemple), en fait il souffle des HP vers les basses pressions, il y a une composante nord au flux, donc c'est un vent d'ENE. C'est notre alizé.

Idem pour l'hémisphère sud, formation de l'alizé d'ESE.

Oui c'est à peu près ce que j'ai expliqué dans mon exemple plus haut...

Mon problème était, au départ, une mauvaise interprétation de la force de Coriolis

Merci à tous ceux qui m'ont répondu /emoticons/wink@2x.png 2x" width="20" height="20">