CHAPITRE 1 • L’atmosphère et l’océan
• la force de friction ou force de frottement, exercée par la surface terrestre
(océan, continent), uniquement dans la couche limite de la troposphère (premiers
100 mètres) ;
• la force d’attraction gravitationnelle exercée par la masse de la Terre, qui est
négligeable comparativement aux autres forces.
Ainsi, une particule d’air, qui se dirige des basses latitudes vers les hautes latitudes
de l’hémisphère nord sous l’effet d’un gradient de pression, est soumise à la force
de Coriolis. Sa trajectoire est donc déviée vers la droite.
FOCUS
Comprendre la force de Coriolis
Le suivi des cyclones tropicaux tel Katrina qui a atteint la côte sud-est des États-Unis d’Amérique en 2005
(voir photographie section 3.1), montre que l’air circule dans le sens inverse des aiguilles d’une montre,
c’est-à-dire anti-horaire, dans les cyclones de l’hémisphère nord. Pour l’hémisphère sud, c’est le contraire :
l’air circule dans le sens horaire au sein d’un cyclone. Cela montre que la force à l’origine de cette circulation giratoire s’inverse de part et d’autre de l’équateur. Cette force est la force de Coriolis, qui est dite
inertielle c’est-à-dire s’appliquant à un objet déjà en mouvement. Elle est induite par la rotation de la
Terre sur elle-même. La force de Coriolis dépend donc de la latitude : elle est nulle à l’équateur et maximale aux pôles. Pour toute particule d’air en mouvement et ne se situant pas à l’équateur, sa trajectoire
est déviée vers la droite dans l’hémisphère nord et vers la gauche dans l’hémisphère sud. Prenons une
expérience analogique pour comprendre la force de Coriolis (figure 1.8) : deux enfants jouant avec un
ballon sur un plateau, qui est soit fixe soit tournant. Dans le deuxième cas mimant la rotation de la Terre,
l’effet de la force de Coriolis opère : la trajectoire du ballon semble déviée vers la droite du joueur qui
envoie le ballon, car le temps que le ballon arrive à la joueuse de dos, le plateau a tourné. Contrairement
aux idées véhiculées, la force de Coriolis n’a pas d’action sur l’eau dans un lavabo : ce sont la forme du
lavabo et la force de friction sur les bords qui gouvernent l’écoulement de l’eau.
Mouvement du ballon
sur un plateau fixe :
le ballon atteint l’enfant
Mouvement du ballon
sur un plateau tournant :
le ballon n’atteint pas l’enfant
et est dévié vers la droite
Figure 1.8
Expérience analogique de l’effet de la force de Coriolis
sur un objet en mouvement.
Après avoir présenté la configuration spatiale de la dynamique atmosphérique et
des forces associées, il est également intéressant de déterminer quantitativement
cette dynamique. Les données par télédétection indiquent que les vents ont des
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• la force de friction ou force de frottement, exercée par la surface terrestre
(océan, continent), uniquement dans la couche limite de la troposphère (premiers
100 mètres) ;
• la force d’attraction gravitationnelle exercée par la masse de la Terre, qui est
négligeable comparativement aux autres forces.
Ainsi, une particule d’air, qui se dirige des basses latitudes vers les hautes latitudes
de l’hémisphère nord sous l’effet d’un gradient de pression, est soumise à la force
de Coriolis. Sa trajectoire est donc déviée vers la droite.
FOCUS
Comprendre la force de Coriolis
Le suivi des cyclones tropicaux tel Katrina qui a atteint la côte sud-est des États-Unis d’Amérique en 2005
(voir photographie section 3.1), montre que l’air circule dans le sens inverse des aiguilles d’une montre,
c’est-à-dire anti-horaire, dans les cyclones de l’hémisphère nord. Pour l’hémisphère sud, c’est le contraire :
l’air circule dans le sens horaire au sein d’un cyclone. Cela montre que la force à l’origine de cette circulation giratoire s’inverse de part et d’autre de l’équateur. Cette force est la force de Coriolis, qui est dite
inertielle c’est-à-dire s’appliquant à un objet déjà en mouvement. Elle est induite par la rotation de la
Terre sur elle-même. La force de Coriolis dépend donc de la latitude : elle est nulle à l’équateur et maximale aux pôles. Pour toute particule d’air en mouvement et ne se situant pas à l’équateur, sa trajectoire
est déviée vers la droite dans l’hémisphère nord et vers la gauche dans l’hémisphère sud. Prenons une
expérience analogique pour comprendre la force de Coriolis (figure 1.8) : deux enfants jouant avec un
ballon sur un plateau, qui est soit fixe soit tournant. Dans le deuxième cas mimant la rotation de la Terre,
l’effet de la force de Coriolis opère : la trajectoire du ballon semble déviée vers la droite du joueur qui
envoie le ballon, car le temps que le ballon arrive à la joueuse de dos, le plateau a tourné. Contrairement
aux idées véhiculées, la force de Coriolis n’a pas d’action sur l’eau dans un lavabo : ce sont la forme du
lavabo et la force de friction sur les bords qui gouvernent l’écoulement de l’eau.
Mouvement du ballon
sur un plateau fixe :
le ballon atteint l’enfant
Mouvement du ballon
sur un plateau tournant :
le ballon n’atteint pas l’enfant
et est dévié vers la droite
Figure 1.8
Expérience analogique de l’effet de la force de Coriolis
sur un objet en mouvement.
Après avoir présenté la configuration spatiale de la dynamique atmosphérique et
des forces associées, il est également intéressant de déterminer quantitativement
cette dynamique. Les données par télédétection indiquent que les vents ont des
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