Mistral, tramontane, alizés, vent d’autan, blizzard, bise, sirocco, noroit, simoun, chinook, mousson, foehn, zéphir… la liste est longue de tous les vents qui soufflent aux quatre coins de notre planète. Mais pourquoi notre Terre est-elle perpétuellement balayée par les vents ? Est-ce que ça ne s’arrêtera jamais ?

Le vent est un déplacement de l’air qui va des hautes pressions vers les basses pressions. Alors pourquoi y a-t-il des zones de hautes pressions et des zones de basses pressions ? L’atmosphère est une mince couche d’air qui entoure notre planète (15 km d’épaisseur à l’équateur, 8 km aux pôles, à comparer aux 6400 km de rayon de la Terre). La température et la pression de l’air n’ont aucune raison d’y être homogène. L’ensoleillement n’est pas le même à l’équateur et aux pôles où le Soleil reste toujours très bas sur l’horizon. La surface des océans et celle des terres émergées n’ont pas le même coefficient d’albédo. Le degré d’hygrométrie est très différent selon que l’on se trouve aux tropiques ou au-dessus de zones désertiques et l’air humide est plus léger que l’air sec. A l’échelle locale, le relief peut avoir une influence déterminante, mais aussi les courants marins. On aura compris que tout concourt à créer et entretenir des zones de hautes et de basses pressions… et donc à entretenir un régime de vents changeant au fil des saisons.

Alizés et cellules de Hadley

Prenons le cas des zones intertropicales. L’ensoleillement y est maximal toute l’année. L’évaporation est permanente. L’air humide, plus léger que l’air sec, monte et forme des cumulonimbus. On appelle cette zone la zone de convergence intertropicale. Les précipitations y sont abondantes mais l’air chaud et humide est sans cesse renouvelé. Arrivé à la limite de la troposphère (vers 10 à 15 km d’altitude) les masses d’air chaud ne peuvent pas y stationner : elles sont chassées vers le nord ou vers le sud par le renouvellement incessant de l’air. En s’éloignent de l’équateur, l’air se refroidit du simple fait des échanges avec le milieu ambiant. Lorsqu’il arrive dans la zone des 25 à 35 degrés de latitude (nord ou sud), il s’est suffisamment refroidi pour redescendre et créer une zone de haute pression. Lors de la descente, le taux d’humidité relative de l’air chute, ce qui explique l’aridité des zones subtropicales (le sahel, par exemple). Le différentiel de pression entre l’équateur (air chaud et humide qui s’élève : basse pression) et les zones subtropicales (air sec qui descend : haute pression) est à l’origine d’un régime de vents de surface permanents auquel on a donné le nom d’alizés. La direction de ces vents est imposée par la force de Coriolis, ils sont toujours dirigés vers l’Ouest. La circulation se fait donc dans le sens des aiguilles d’une montre dans l’hémisphère nord et dans le sens inverse dans l’hémisphère sud. Il s’agit d’un anticyclone. Le mode de fonctionnement des alizés a été décrit pour la première fois de façon complète par George Hadley en 1735. On utilise aujourd’hui l’expression cellule de Hadley pour caractériser un régime de circulation d’air fonctionnant sur ce principe. On remarquera au passage que Gaspard Coriolis ne formulera son célèbre principe qu’un siècle plus tard. On ne peut que rester admiratif devant l’intuition de Hadley qui parvint à expliquer le sens de rotation de l’air par des considérations sur la rotation de la Terre.

Cellules polaires et cellules de Ferrel

Les cellules polaires fonctionnent sur un principe analogue. Au-dessus du 60ème parallèle, les masses d’air ont tendance à dériver vers les pôles où elles se refroidissent de manière significative. Il en découle un régime anticyclonique comparable à celui des zones tropicales (une fois de plus, c’est la force de Coriolis qui en détermine le sens). Mais cette fois le vent qui balaie les zones sibériennes, les îles arctiques ou l’Antarctique est glacial.

Et que se passe-t-il entre le 30ème parallèle et le 60ème parallèle ? Intéressons-nous à l’hémisphère nord (il se passe à peu près la même chose dans l’hémisphère sud). De l’air froid qui vient du pôle nord, de l’air chaud qui vient de la zone intertropicale. Des océans, de grandes zones continentales. Comment voulez-vous que nous ayons une météo qui ne soit pas perturbée ? Par endroits, ce ruban de 30 degrés se resserre. L’air chaud venant du sud rencontre l’air froid qui descend du nord. L’air chaud s’élève et passe au-dessus de l’air froid. L’humidité relative augmente et se condense sous a forme de nuages d’altitude. Un mouvement ascendant doit forcément être compensé quelque part par un mouvement descendant. Il se crée ainsi des cellules de basses et de hautes pressions autour desquelles l’air circule en sens opposé. Les anticyclones sont des zones de haute pression autour desquels la circulation se fait dans le sens horaire, les dépressions des zones de basse pression autour desquelles l’air circule dans le sens antihoraire (ce régime changeant de haute et basse pression ne laisse pas le temps à la force de Coriolis d’imposer un sens de rotation unique). Au cœur d’une zone anticyclonique l’air est sec et l’atmosphère est stable. L’arrivée d’une dépression se traduit par la formation de nuages (voir ci-dessus) qui finissent toujours per donner un temps pluvieux et instable. C’est le météorologue William Ferrel qui a proposé cette description du régime de circulation d’air dans les zones tempérées au XIXème siècle.

Régimes des vents à une échelle locale

Les cellules de Hadley, les cellules de Ferrer et les cellules polaires permettent de comprendre le régime des vents à une échelle globale. Localement, ce schéma général peur être modifié par les particularités du relief, la proximité de la mer ou de zones désertiques. Près des côtes par exemple, la rencontre de l’air chaud en provenance de la terre et d’un air plus frais en provenance de la met crée une brise de mer. Mistral et tramontane sont des vents qui soufflent dans le couloir rhodanien (le mistral) ou languedocien (la tramontane) lorsqu’un différentiel de pression existe entre les zones situées au nord-ouest et à l’ouest, soumises au climat de l’Atlantique, et la zone méditerranéenne. Les régions au pied des montagnes peuvent être soumises à des vents catabatiques. Un vent catabatique survient lorsqu’une masse d’air froid passe au-dessus de la crête d’une montagne dont le versant opposé est soumis à un régime de basse pression. L’air froid dévale alors le flanc de la montagne par simple effet gravitationnel. On peut aussi citer les cellules anticycloniques dues au courant de Humboldt. Le courant de Humboldt refroidit les côtes de l’Amérique du sud avec de l’eau froide en provenance de l’Antarctique, ce qui peut créer des vents assez violents sur ces côtes. Le sirocco quant à lui se déclenche lorsqu’une zone dépressionnaire se développe sur la méditerranée. L’air sec et brûlant qui stagne sur le Sahara est alors littéralement happé par cette dépression.

Chaque région, on le voit, a ses particularités météorologiques. Ne vous étonnez pas, lorsque vous voyagez, si les locaux vous vantent tous leur microclimat !