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Fp
Fig. 22
- Équilibre géostrophique
Vue en plan, une particule d'air m
se déplace avec une vitesse v sous
l'influence de la force F
p
due à la
pression indiquée ici par des
courbes isobariques (1020, 1015,
1 010 hPa). L'exemple étant pris
dans l'hémisphère Nord, la
trajectoire de m est déviée vers
la droite par la force de Coriolis F
c
jusqu'à ce que celle-ci équilibre
la pression. On a alors atteint
l'équilibre géostrophique
et la trajectoire est parallèle aux
courbes isobariques.
Fp
1010 hPa
m
V
V
m
Fp
1015 hPa
Fc
Fc
V
Fc
1020 hPa
m
Cette situation est une limite d'autant mieux réalisée que les courbes isobariques
sont plus rectilignes et que les frottements sont plus faibles. Elle exige évidemment
que la force de Coriolis ait une certaine intensité c'est-à-dire que l'on soit assez loin
de l'équateur (5° au moins) et loin du sol qui exerce des frottements sur les masses
d'air. C'est le cas lorsque l'altitude atteint un millier de mètres. Plus bas, la direction
des vents s'écarte d'autant plus de celle des courbes isobariques que les frottements
au sol sont plus importants. Cet écartement peut être de l'ordre de 10 à 20 degrés
d'angle près des surfaces océaniques, 20 à 40 degrés près des surfaces continentales,
davantage si la surface du sol est très rugueuse (jusqu'à 90 degrés sur les forêts).
Dans bien des cas, considérer qu'il y a équilibre géostrophique ou quasi-géostrophi-
que est une approximation suffisante pour donner le sens et l'intensité du vent. On
peut ainsi avoir une première idée de ces deux grandeurs à partir d'une carte de
répartition des pressions au sol.
En résumé
=
Un des principaux moteurs des mouvements de l'atmosphère est la convection
thermique : si l'air est échauffé, il monte selon une colonne autour de laquelle,
une fois refroidi, il redescend puis est repris de nouveau dans un mouvement
d'ascendance. Du fait de la rotation terrestre, toute masse d'air qui y est en
mouvement est déviée par la force de Coriolis, vers la droite dans l'hémisphère
Nord, vers la gauche dans l'hémisphère Sud. Cette force est maximale aux
pôles et nulle à l'équateur. Les masses d'air sont ainsi entraînées dans des
mouvements tourbillonnaires. En l'absence de frottements, ces masses d'air
se déplacent, à cote constante, selon des courbes d'égale pression : c'est le vent
géostrophique.
