0 .10
3. Qu elqu es elements sur la couche limit e at rnospherique
141
0 .30
0 .2 5
~
tr:
----- ~ 0 .20
;:; '" 0 .15
----;;:>
0.0 5
0 .00 L..-_..I..-_....l-_--'-_----L_ _J....L.-----'
0 .0
0.2
0 .4
0.6
0 .8
1.0
1.2
ulu g (rn /s)
Figure 3.17 - Hodo graphe des composa ntes du vent (spirale d 'Ekman) pour
"o = o.
A l'altitude z, l' an gle du vent avec la dir ection du vent geost rophique est
exacte ment l' an gle avec l' axe des x, a(z ), qui verifie
(v)
tana(z) = (u) .
(3.58)
L'hodographe d 'Ekman represent e l'evolu tion de cet angle avec l'altitude (figure 3.17) . En utili san t les developp ernent s limites au voisinage de 0, sin 8 ~ 8
et 1 - cos 8 ~ 8
2
/ 2, on t rouve aisement comme angle au sol a( O) = 45 degree.
Cet angle vari e en realit e de 25 a 30 degre s, comme on a pu le constater dan s
la figure 3.3. On reviendra sur les limit ations de ce modele en definissant la
couche limit e de sur face .
Le pompage d 'Ekman engendre par la fricti on (des vents rentrants au sein
de la spirale) a des impli cations importantes : par exemple, il te nd a « combler » les systemes depressionnaires marin s lorsqu e ceux-ci at teigne nt la terr e
ferme, ou il y a de la friction au sol, en faisant rentrer de l'air dan s la depression .
Exercice 3.4 (Jets de basse couche nocturne)
L'objet de cet exercice est d 'illu strer le ph enom ene de jet s de basse couche
nocturne. Ce ph enomena est lie aux oscillations inertielles de frequence f .
On reprend Ie mod ele (3.56) avec le vent geost rophique aligns sur l'ax e des x
((v)g = 0). On suppose qu 'un etat stat ionnaire (u)j (z), (v)j (z) est realise la
journee : il est donne par la solut ion calculee pour la spirale d 'Ekman (3.57).
Quelle est l'evolu tion des composant es nocturnes du vent (la turbulence
et ant negligeabl e en premiere approximation) ?
3. Qu elqu es elements sur la couche limit e at rnospherique
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0 .30
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----;;:>
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0 .00 L..-_..I..-_....l-_--'-_----L_ _J....L.-----'
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0.2
0 .4
0.6
0 .8
1.0
1.2
ulu g (rn /s)
Figure 3.17 - Hodo graphe des composa ntes du vent (spirale d 'Ekman) pour
"o = o.
A l'altitude z, l' an gle du vent avec la dir ection du vent geost rophique est
exacte ment l' an gle avec l' axe des x, a(z ), qui verifie
(v)
tana(z) = (u) .
(3.58)
L'hodographe d 'Ekman represent e l'evolu tion de cet angle avec l'altitude (figure 3.17) . En utili san t les developp ernent s limites au voisinage de 0, sin 8 ~ 8
et 1 - cos 8 ~ 8
2
/ 2, on t rouve aisement comme angle au sol a( O) = 45 degree.
Cet angle vari e en realit e de 25 a 30 degre s, comme on a pu le constater dan s
la figure 3.3. On reviendra sur les limit ations de ce modele en definissant la
couche limit e de sur face .
Le pompage d 'Ekman engendre par la fricti on (des vents rentrants au sein
de la spirale) a des impli cations importantes : par exemple, il te nd a « combler » les systemes depressionnaires marin s lorsqu e ceux-ci at teigne nt la terr e
ferme, ou il y a de la friction au sol, en faisant rentrer de l'air dan s la depression .
Exercice 3.4 (Jets de basse couche nocturne)
L'objet de cet exercice est d 'illu strer le ph enom ene de jet s de basse couche
nocturne. Ce ph enomena est lie aux oscillations inertielles de frequence f .
On reprend Ie mod ele (3.56) avec le vent geost rophique aligns sur l'ax e des x
((v)g = 0). On suppose qu 'un etat stat ionnaire (u)j (z), (v)j (z) est realise la
journee : il est donne par la solut ion calculee pour la spirale d 'Ekman (3.57).
Quelle est l'evolu tion des composant es nocturnes du vent (la turbulence
et ant negligeabl e en premiere approximation) ?