Si le vent est aujourd’hui l’une des sources d’énergie les plus écologiques que l’être humain ait à disposition, c’est aussi une force qui a toujours profité gratuitement aux hommes. Des voiles grecques à l’antiquité jusqu’à la découverte de l’Amérique et les premiers pas de la météorologie, le vent a nourri de nombreux mythes. Alors, d’où le vent vient-il vraiment ?
Les trois différentes forces à l’origine du vent
Contrairement à ce qu’ont pu penser de nombreuses civilisations à travers les siècles, le vent n’est pas une force magique commandée par un dieu tout-puissant en la matière. Nous ne savons pas si toutes ces civilisations croyaient vraiment à ces mythes, mais il est facile de comprendre, face à une bourrasque, comme cette force invisible puisse nourrir les contes et les fantasmes.
En réalité, des milliers d’années d’observation et l’évolution des moyens d’observation scientifique ont permis de mieux comprendre le fonctionnement du vent, ses origines précises et ses comportements, jusqu’à même nous permettre de prévoir précisément, mais à court terme, certains événements météorologiques.
Aujourd’hui, nous savons donc que le vent est créé par trois forces qui se complètent et s’opposent parfois, mais qui jouent toutes un rôle dans la nature et le comportement de chaque vent. Ces trois forces, ce sont la force de pression, la force de Coriolis et la force de frottement.
La force de pression créée par le Soleil
La toute première force à l’origine du vent et qui permet à tous les vents de la Terre d’exister, c’est la force de pression. Cette force de pression, elle existe grâce au Soleil. Pourquoi ? Parce que l’atmosphère de la Terre est composée de gaz (principalement d’azote et d’oxygène). Or, les gaz, comme tous les fluides, sont sensibles aux variations de température et aux variations de pression.
Les rayons du Soleil, en entrant en contact avec l’atmosphère, vont réchauffer les gaz qui s’y trouvent. L’augmentation ou la diminution de la température va modifier la densité des gaz et la pression qu’ils subissent. Ainsi, un mouvement va naître et le vent sera créé.
Cependant, pour que le vent soit créé, il faut que les gaz ne soient pas chauffés uniformément. Sur Terre, c’est le cas parce que les rayons du Soleil ne frappent pas la planète de la même manière à l’équateur et aux pôles. Ensuite, les océans et la présence de la calotte glaciaire aux pôles vont créer des courants chauds et froids et des mouvements, comme nous l’explique la mécanique des fluides.
La force de Coriolis créée par la rotation de la Terre
Malgré tout, si le Soleil était la seule force à l’origine des vents, ceux-ci souffleraient presque systématiquement aux mêmes endroits et dans les mêmes directions puisque des courants seraient créés en fonction des pôles et de l’équateur. Or, ce n’est pas du tout le cas et le vent a des comportements beaucoup plus imprévisibles. C’est dû à la force de Coriolis provoquée par la Terre.
La force de Coriolis fonctionne un peu comme la force centrifuge. C’est-à-dire qu’elle décrit un mouvement provoqué par la rotation d’un objet. Cependant, la force centrifuge s’explique par la position du corps déplacé par rapport au centre du corps en mouvement, alors que la force de Coriolis explique le mouvement d’un corps par rapport à la vitesse de rotation d’un autre corps.
En d’autres termes, la force de Coriolis explique pourquoi la rotation même de la Terre crée uniformément sur toute sa surface des mouvements d’air. Ces mouvements d’air dépendent de la vitesse de rotation de la Terre et non pas de notre position par rapport à son centre puisque la gravité nous y attire plus fortement. Ainsi, le simple fait que la Terre tourne crée du vent.
La force de frottement provoquée par les reliefs de la Terre
Finalement, il reste une dernière force majeure à l’origine de la création du vent : la force de frottement. Cette force est principalement due aux différences de reliefs présentes sur Terre. Effectivement, la présence d’une chaîne de montagnes va modifier la course du vent et, parfois, en le forçant à emprunter des cols, augmenter la pression de l’air.
Or, en augmentant ou en diminuant la pression de l’air, ces reliefs participent à augmenter ou à diminuer la puissance du vent. De même, une plaine ou un bord de mer participeront à façonner les vents qui parcourront ensuite le reste du territoire. Ainsi, des dizaines de vents différents existent et rendent très difficile le métier des météorologues qui doivent prendre en compte des centaines, voire des milliers, de facteurs différents pour réaliser leur prévision.
L’impact de l’activité humaine sur le vent
Enfin, on ne peut pas parler des origines scientifiques du vent sans prendre en compte l’impact important de l’activité humaine sur celles-ci. Effectivement, l’activité humaine a des impacts importants sur chacune des trois forces à l’origine du vent et donc sur les vents eux-mêmes.
En modifiant le climat et la quantité de gaz dans l’atmosphère, mais aussi en modifiant les reliefs avec les villes et la déforestation, l’homme a un impact important sur les vents et sur leurs comportements. Un impact qui rend encore plus difficiles les prévisions météorologiques.
Par ailleurs, le vent est sans doute l’une des meilleures énergies renouvelables puisqu’il y a certains lieux naturellement propices à la création de vents forts et constants. De plus, le vent est une énergie totalement gratuite, qui existe jour et nuit et qui ne disparaîtra pas tant que la Terre aura une atmosphère et un Soleil.