Effet d'un relief sur le vent

[Julien42]

Bonjour, 

 

Je cherche à comprendre les effets d'un relief ou d'une chaîne de montagne sur le vent. 

Quelles sont les paramètres qui permettront au vent de descendre jusque dans une vallée ou non ? 

 

Je m'explique. Habitant dans la region Stéphanoise, nous avons la vallée du Gier qui est protégée par le massif du Pilat. De temps en temps par vent de Sud, les rafales peuvent être violentes (ex 150 km/h lors de la tempête Elsa le 20 décembre 2019), mais par moment assez faible (ex de cette tempête Barbara). 

Comment expliquer qu'une vallée peut donc être protégée où non vent par un relief ? 

Quelles sont les paramètres qui influencent cela ? 

 

Merci de votre aide 

Modifié 21 octobre 2020 par Julien42

[Pan]

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Modifié 26 août 2023 par Pansa

[Julien42]

Il y a 8 heures, Pansa a dit :

Salut,

Ca dépend de plusieurs paramètres. Pour faire simple, ça dépend de l'angle d'incidence du vent avec la chaine montagneuse, mais aussi de la stabilité statique de l'atmosphère représentée par N (fréquence de Brunt-Väisälä), la vitesse du vent U, et la hauteur de la montagne h. Quand le rapport U/Nh (le nombre de Froude) est de l'ordre de 1 en aval de la montagne, il se produit une transition entre un écoulement supercritique (laminaire) vers un écoulement sous-critique (turbulent) en aval, qui va permettre une pénétration vers la surface, une forte accélération du vent et des rafales qui peuvent être très violentes.

Pour résumer, il faut un angle entre le vent et la chaine montagneuse proche de 90°, une couche avec stratification stable au dessus de la montagne (N > 0, plus favorable dans des situations d'advection froide), et que le vent soit suffisamment pour passer au dessus de l'obstacle (> 55 km/h) mais la contraire énoncé plus haut impose aussi que U soit du même ordre de grandeur que le produit Nh en amont. Par exemple, dans le cas d'une montagne de hauteur h = 1000 m, d'une stratification N = 0.02 /s (valeur typique en atmosphère très stable), il faudrait un vent en amont de l'ordre de 20 m/s, soit 72 km/h.

D'autre part, dans les cas U/Nh de même valeur avant et après l'obstacle, l'écoulement sera soit supercritique (U/Nh plus grand que 1), soit sous-critique (U/Nh plus petit que 1) sans transition d'un état vers l'autre, et ne permettra pas une accélération qui descend vers la surface comme celle décrite au-dessus. Pour reprendre l'exemple de la montagne de 1000 m avec N = 0.02 /s, un vent de 180 km/h (trop fort) ou un vent de 36 km/h (trop faible) ne permettra pas cette accélération.

Ah oui d'accord donc c'est hyper précis

Les paramètres doivent être optimum

Est ce qu'une accelerarion du ve't dans la vallée peut être due à une subsidence de l'air, en aval de la montagne.

J'ai vue cette simulation sur Twitter et j'ai encore un peu de mal à l' interpréter. 

 

 

[Pan]

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Modifié 26 août 2023 par Pansa

[Julien42]

OK je comprend beaucoup, merci à toi d'avoir pris le temps.

Juste une dernière question. Aurais-tu des sites et/ou documents qui me permettrai d'approfondir le sujet ? 

[Pan]

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Modifié 26 août 2023 par Pansa