Synthèse du cours n°6

La circulation de l'air et de l'eau se matérialise par les vents (qui ont non seulement une
composante horizontale, mais aussi verticale) et les courants marins.
- Le fait que des mouvements (= énergie cinétique) se produisent au sein de l'atmosphère traduit
des variations dans la répartition de la masse atmosphérique (= énergie potentielle).
- Si l'air était également réparti tout autour de la surface terrestre, la pression de la colonne d'air
sur le sol serait de 101325 Pa (ou 1013.25 hPa). Dans le sens vertical, la répartition de la masse
atmosphérique dépend de l'équilibre hydrostatique (= équilibre entre la force de pression
dirigée vers le haut et l'attraction gravitationnelle dirigée vers le bas). Ainsi, le niveau au-dessus
duquel se situe 500 hPa se situe en moyenne vers 5600 m d'altitude.
- Toute perturbation par rapport à l'équilibre horizontal et/ou vertical se traduit par des
mouvements de compensation depuis les « hautes » pressions/géopotentiels (valeurs > moyenne
du niveau) vers les « basses » pressions/géopotentiels (valeur < moyenne).
- La rotation de la terre dévie les mouvements vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la
gauche de l 'hémisphère sud, cette déviation s'annulant à l'équateur.
- L'ascendance (et la subsidence) de l'air est soit
●(1) liée à des variations de densité au sein de la masse d'air en raison
d'échauffement/refroidissement et/ou d'enrichissement/appauvrissement en vapeur d'eau
(gaz moins dense que l'air sec) = « convection libre »
●(2) liée à une action mécanique d'un obstacle et/ou du mouvement de l'air lui-même
(convergence, divergence, accélération, décélération) = « convection forcée »
- Le chauffage d'une colonne atmosphérique tend à diminuer sa pression totale au sol (par
augmentation du volume pour une masse donnée, ce qui diminue la densité totale de la colonne
d'air), mais à augmenter son géopotentiel en altitude (par élévation des niveaux d'égale
pression vers le haut). C'est l'inverse pour un refroidissement (augmentation de la pression au sol
et diminution du géopotentiel en altitude par contraction de la colonne d'air vers la surface)

De l’air qui pousse vers le sol (= subsidence) augmente la pression en surface (de la
même façon que l’on augmente son poids sans modifier sa masse en appuyant sur ces pieds
vers le bas) …
- … alors que de l’air qui s’élève vers le haut (ascendance) diminue la pression de surface
- Cet effet n’est possible que là où il y a une surface tangible c’est-à-dire la surface terrestre
- Ces mouvements verticaux ont une contrepartie horizontale car l’ascendance depuis les basses
couches crée un vide relatif ce qui provoque une convergence horizontale alors qu’une
subsidence vers les basses couches créé un excédent relatif ce qui provoque une diffluence
horizontale
- On peut regarder cet effet à l’envers car les mouvements horizontaux sont aussi susceptibles
d’engendrer des mouvements verticaux (confluence et/ou ralentissement dans les basses
couches = ascendance alors que diffluence et/ou accélération dans les basses couches =
subsidence)
- Quand l’origine des HP/BP en surface est principalement provoquée par la température, on
parle de HP/BP thermiques, alors que quand c’est principalement le fruit des mouvements de
l’air, on parle de HP/BP dynamiques. La combinaison des deux facteurs principaux intervient
dans les HP/BP thermo-dynamiques.

illustration de la relation simple en altitude entre géopotentiel et température :
-- basses températures aux pôles (particulièrement dans l’hémisphère d’hiver) = bas géopotentiels
à cause du tassement de la colonne d'air vers le bas
-- températures élevées aux tropiques = hauts géopotentiels à cause de la dilatation de la colonne
d'air cvers le haut
Facteur explicatif quasi-unique de la géographie des géopotentiels en altitude = température
moyenne de la colonne d’air

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accumulation d’air à tous les
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4.2
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 vents en altitude (> 3 km d’altitude
environ) : circulation rapide (> 100 km/h en
moyenne) et généralisée d’ouest avec
vitesse plus élevée (= jet-stream) aux
moyennes latitudes et en hiver, et vents
d’est beaucoup plus lents et saisonniers à
proximité de l’équateur
 vents en surface (< 3 km environ) : plus
de variations spatiales et saisonnières ;
 de façon générale, les vents sont
moins forts en surface qu’en altitude
même si il existe des exceptions
(tornades, cyclones)
 vents de secteur ouest dominant aux
moyennes latitudes (+ fort sur les
océans et en hiver);
 vents de NE/SE dans la zone tropicale
nord et sud (mais mousson estivale de
SW/NW) sur certains fuseaux;
 plutôt des vents d’est polaires
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