Frottement

indéfini

Frottement

La troisième force, qui prend en compte la vitesse et la direction du vent, est le frottement. Même si l’air est un fluide, les molécules d’air frottent toujours à la surface de la Terre. L’air est également canalisé et détourné par les bâtiments, les arbres et les collines. Tous ces effets provoquent des frottements, un frottement des molécules d’air à travers la surface. L’air bien au-dessus de la surface subit peu de frottement, tandis que l’air plus près de la surface subit plus de frottement. La couche où l’air est le plus affecté par le frottement et la surface est appelée couche limite.

La friction a deux effets sur le vent. Le frottement s’oppose à la direction du mouvement en agissant à l’opposé du flux d’air. La force de frottement modifie la vitesse de l’air.

Le frottement agit pour ralentir le vent en le faisant glisser sur la surface (Fig. 4.27). Les arbres, les bâtiments, etc. ralentissez le vent.

Fig. 4.27 Profil des vitesses du vent dans la basse atmosphère. Le frottement provoque des vitesses plus lentes près de la surface. Les vents de niveau supérieur éprouvent peu de friction.

Étant donné que la force de Coriolis est réduite par la diminution de la vitesse du vent causée par le frottement, la force de Coriolis et la force du gradient de pression ne s’équilibreront pas. L’équilibre entre la force de gradient de pression et la force de Coriolis qui existait dans l’écoulement géostrophique est surmonté (Fig. 4.28). Le déséquilibre fera que la force de gradient de pression dominera et produira l’écoulement vu à la surface autour des zones de haute et basse pression (ce qui sera discuté dans la leçon 8b. Ici, les vents soufflent à travers les isobares vers les zones de basse pression et loin des zones de haute pression.

Fig. 4.28 Comme le frottement ralentit la vitesse du vent, la force du gradient de pression (PGF) et la force de Coriolis (CF) ne sont plus équilibrées. Lorsque cela se produit, les vents soufflent sur les isobares.

Cette combinaison de forces ne se produit que dans l’échelle de mouvement relative à l’échelle synoptique et plus grande. Cette échelle fait référence à l’échelle des systèmes à basse et haute pression et plus grands. La force de Coriolis ne fonctionne ici qu’à cause du mouvement à grande échelle. Lorsqu’il s’agit de flux de vent à plus petite échelle, le gradient de pression est la principale force motrice. Regardez la figure 4.24 pour voir si cela s’applique dans la réalité.