mésurer la vitesse du vent

 

Mesure du vent

Quel vent pour toujours

La mesure du vent est une partie importante de la météorologie et comprend la mesure de la direction et de la vitesse du vent.

L’enregistrement instrumental de la vitesse et/ou de la direction du vent est effectué surtout près du sol.

Cependant, pour une observation et une évaluation météorologiques complètes, la vitesse et la direction du vent en altitude sont également enregistrées.

Les valeurs mesurées représentent uniquement les conditions sur le lieu de mesure, car des conditions de vent complètement différentes peuvent prévaloir à proximité immédiate en raison des influences du terrain.

Afin de pouvoir effectuer des déterminations et des prévisions à grande échelle, il est donc nécessaire d’effectuer des observations du vent sur une grande surface. J’ai ma station météo personnelle et je mesure aussi le vent avec un anémomètre portable que j’ai toujours sur moi.

C’est la tâche du réseau mondial de stations météorologiques qui enregistre en permanence. Vous trouverez plus de détails dans le chapitre Synoptiques.

 

 

unités de mesure

Actuellement, trois unités de mesure de la vitesse du vent sont couramment utilisées : les “mètres par seconde” (m/s) et les “kilomètres par heure” (km/h) sont communément connus. Dans le domaine de la navigation maritime et aérienne, on utilise le terme “nœuds” (kt). Ce terme signifie “mille marin ou mille nautique par heure”.

Elle est souvent aussi donnée comme vitesse du vent sur une échelle (“Beaufort” de Bft 0 = calme à Bft 12 = ouragan).

Le vent est mesuré régulièrement à une hauteur de 10 mètres. Si l’on devait mesurer à une hauteur de 2 mètres, comme pour la température, le vent pourrait être trop influencé par les effets locaux, notamment par le frottement au sol.

De simples girouettes sont utilisées pour déterminer la direction du vent. On les connaît grâce à la girouette que l’on rencontre fréquemment.

La force du vent est généralement mesurée à l’aide d’un anémomètre à coupelle combiné à une girouette, comme le montre la figure de droite.

La direction du vent mesurée est indiquée en degrés et décrit la direction d’où vient le vent. Où 0 degré (= 360 degrés) = nord, 90 degrés = est, 180 degrés = sud et 270 degrés = ouest.

Vous trouverez plus de détails dans la section Direction du vent dans le chapitre Vent.

La combinaison de trois anémomètres à hélice permet de mesurer les trois composantes du vent, c’est-à-dire également la vitesse verticale.

Une autre méthode est celle des tubes de Pitot Prandtl, qui permettent de mesurer très précisément la vitesse du vent même dans un flux d’air très faible.

 

D’autres techniques de mesure

D’autres techniques de mesure sont l’anémomètre à fil chaud et l’anémomètre sonique, qui conviennent également pour enregistrer les changements rapides de vitesse des trois composantes du vent.

Pour les mesures de vent dans l’atmosphère libre, on utilise souvent des ballons (ballons radiosondes, ballons pilotes), qui sont soit suivis depuis le sol à l’aide de théodolites ou de radars, soit utilisent des techniques de positionnement par satellite.

 

Les méthodes de télédétection

Les méthodes de télédétection comprennent le radar à vent ou le radar météorologique Doppler (radar météorologique). Pour les mesures de vent d’altitude dans les régions où il y a peu de stations, des séries chronologiques d’images satellites de la couverture nuageuse sont évaluées, ce qui permet d’évaluer le déplacement, induit par le vent, de modèles significatifs de la couverture nuageuse.

Dans le présent document, seule la détermination du vent au sol sera abordée.

 

Anémomètre à croissant avec girouette

Un anémomètre est utilisé pour mesurer la vitesse du vent. Le vent près du sol (hauteur de 5 à 30 m au-dessus du sol) est enregistré en terrain dégagé à une hauteur d’environ 10 m. Les instruments de mesure sont montés sur des mâts de hauteur appropriée.

Il faut veiller à ce que le vent atteigne l’instrument de mesure sans être perturbé, c’est-à-dire qu’aucun objet ne puisse interférer ou tourbillonner autour du courant de vent libre.

Selon la précision de la plage de mesure souhaitée, tous les appareils ne sont pas adaptés à la mesure du vent et tous les appareils ne sont pas adaptés à la fourniture de valeurs de mesure fiables tant pour les vents forts que pour les vents très faibles.

Les anémomètres mécaniques, par exemple, sont relativement inertes et ne peuvent donc pas détecter les changements à faible vitesse du vent. Il existe donc différentes méthodes de mesure pour les anémomètres. Seuls les plus importants sont décrits ici.


Anémomètre à croissant

Le plus souvent, les anémomètres à coupelle croisée sont utilisés en combinaison avec une girouette (voir la figure ci-dessus à droite).

Cet anémomètre mécanique est construit de telle manière que plusieurs petites coquilles creuses hémisphériques, qui ressemblent à une cuillère à boule de glace, sont disposées en croix. Lorsque le vent souffle contre ou dans ces coquilles, l’étoile à coquille creuse commence à tourner. La vitesse du vent peut alors être dérivée de la vitesse de rotation.

Cependant, il existe également des anémomètres mécaniques qui mesurent la vitesse du vent par le biais d’une petite hélice.

Toutefois, ces instruments présentent l’inconvénient de ne pas réagir à des vitesses de vent très faibles.

En outre, seules les composantes horizontales du vent peuvent être mesurées. Les enregistreurs de vent (anémographes), qui sont reliés à un anémomètre à coupelle avec une girouette, enregistrent la vitesse et la direction du vent ou la trajectoire du vent en continu.

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