Controle continu: vent géostrophique

Université Joseph Fourier
Cohard 09 1/1
Année universitaire 2010-2011
I- Calcul de la vitesse du vent en surface
On souhaite estimer la vitesse du vent au sol. On utilise pour cela soit des courbes
isobares à altitude constante, soit des courbes isohypses (exprimé en m au dessus de la
surface) à pression constante (altitude de la surface P=500hpa par exemple).
1) rappeler les hypothèses qui permettent d’écrire les équations du vent géostrophique
(ug, vg). Montrer qu’il résulte de ces hypothèses un équilibre entre force de Coriolis et gradient
de pression. Vous justifierez les hypothèses en proposant un calcul des ordres de grandeur de
chaque terme.
2) montrer gradzP = .g.gradPz. (gradient de pression à z=cte est proportionnel au
gradient de z à P=cte)
3) déduire les composantes du vent géostrophique en fonction de gradPz.
4) Calculer le paramètre de Coriolis f.
 Pour les calculs et les tracés demandés ci-dessous, vous utiliserez la carte
disponible la plus détaillée.
5) En utilisant 3 ou 4 isohypses (dont vous préciserez l’altitude) de la carte isohypse à 500
hPa fournie, donner le vent géostrophique en m/s et en km/h, au dessus de grenoble.
6) on considère ensuite la carte du champ de pression en surface (carte isobares au sol) :
- Donner à partir de cette carte le vent géostrophique Vgs1 en m/s et en km/h, au dessus
de Grenoble en précisant les isobares utilisées et leurs interdistances
- Déterminer, sur l’Europe, l’endroit où le vent vous semble être le plus fort.
- évaluer le vent géostrophique Vgs2 en m/s et en km/h, à cet endroit en précisant les
isobares utilisées et leurs inter-distances
Notes : Pour la mesure des distances, on utilisera l’échelle donnée sur la carte. Pour la
masse volumique de l’air , on prendra 1.2 kg.m-3.
7) donnez vous une échelle et tracer ces vents sur la carte.
8) Compte tenu des forces de friction, le vent réel en surface Vrs est plus faible que le vent
géostrophique et a une orientation différente. Retrouver les relations entre le vent réel et le vent
dans la couche d’Ekman.
9) On peut montrer que Ku(z).u*=f.vg.(z-z0).k.z.
Calculer Ku(z) pour une altitude z = 10m et z0 = 10-3, et u*= vg/30
10) calculer et tracer la vitesse du vent à z=10m.
Contrôle continu Milieu Naturel