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Vent
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Temp-humi
Vent
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Soleil

Plusieurs paramètres nous intéressent sur cet élément.

  • sa direction (dans le plan horizontal) , car le vent " souffle " suivant les points cardinaux, mais aussi de haut en bas (ou l'inverse), en tourbillon.. Généralement ne sont prises en compte par les amateurs que les composantes horizontales grâce à la girouette qui indique le sens d'écoulement de la composante horizontale du vent. La girouette tourne sur un axe vertical.
  • Sa vitesse instantanée . Le vent n'est pas un fluide qui s'écoule régulièrement d'un point A vers un point B mais peut plutôt être comparé à des boules d'air de quelques m3 qui se déplacent relativement indépendamment les unes des autres. Le vent ressemble plus au cours d'un ruisseau en montagne qu'à celui d'un fleuve en plaine, sauf à imaginer un ruisseau dont la géométrie se modifie en permanence. A un instant donné (1s à 2 s) en un lieu donné (1 m3 ) on peut considérer que le volume de l'air est homogène, la mesure de la vitesse de déplacement de ce volume d'air s'appelle une rafale. A un instant donné, sur des lieux séparés de 10m, les rafales sont généralement fort différentes. Pour mesurer la vitesse de circulation de ces boules d'air on utilise un anémomètre qui a soit la forme d'une hélice sur un axe horizontal, soit celle de 3 demi-sphères creuses  tournant sur un axe vertical.
  • Sa vitesse moyenne. Pour mesurer la vitesse moyenne sur un certain intervalle de temps (1mn, 10 mn,..) du vent on compte le nombre de tours effectués par " l'anémomètre " sur cet intervalle de temps. Il est aussi possible d'enregistrer toutes " rafales " de 0.5s à 3 s mesurées sur cet intervalle de temps et d'en faire la moyenne par calcul. Les deux méthodes donnent exactement les mêmes résultats.

On peut se demander quel est le meilleur anémomètre : à hélice ou à coupelles ?

Celui à hélice est plus précis mais demande à être orienté précisément dans le sens d'écoulement de la veine d'air à mesurer. Comme cette direction varie beaucoup et très vite, le système d'orientation de l'hélice a du mal à suivre particulièrement à cause de son inertie.

Celui à coupelles se moque de la  direction de la composante horizontale de la veine d'air à mesurer, mais il a généralement plus d'inertie pour accélérer et ralentir. De plus il est moins linéaire c'est à dire que sa vitesse de rotation est moins proportionnelle à celle du vent.

Pour les amateurs ces deux procédés se valent et leur précision est bien meilleure que les électroniques et les logiciels qui les exploitent dans les stations.

La (les) vitesse(s) du vent se mesure(nt) en m/s, km/h, noeuds, Beaufort.

Lorsque le vent rencontre un obstacle, il va littéralement s'arrêter sur celui-ci, puis le contourner de coté et par le haut en changeant de direction et en accélérant . Un rocher ou une planche dans le cours d'un ruisseau donne une image des perturbations de l'écoulement d'un fluide face à un obstacle (sauf que l'eau étant incompressible elle ne subit pas le phènomène d'accélération).

Prenons une maison:

Le mur qui reçoit le vent va arrêter celui-ci. L'air va s'accumuler sur le mur et augmenter de pression. Cette augmentation de pression va générer un flux d'air vers les côté et le dessus du mur où la pression est plus basse. Sur les côtés et le toit il y aura l'écoulement normal du vent plus celui venant de derrière le mur, donc plus d'air à évacuer, il ira plus vite et comme les flux d'air venant de derrière le mur et celui du vent n'ont pas la même direction ni la même vitesse il y aura des tourbillons.

Par contre sur le mur opposé de la maison il y aura un calme (relatif car il y a des tourbillons générés par le fait que l'air qui s'écoule sur les côtés et le toit à été compressé, donc possède une pression plus élevée que celui derrière le mur). C'est pour cela que les paysans, depuis longtemps, plantent des haies, car ils ont observé que derrières celles-ci l'air y est plus calme, surtout si la haie est peu étanche pour limiter le problème de dépression et de tourbillon derrière l'obstacle. Les paysans ont aussi remarqué que les haies protégeaient un espace d'environ dix fois leur hauteur. Un anémomètre derrière un obstacle (haie, arbre..) donnera une mesure plus faible et une direction plus irrégulière qu'un anémomètre loin de tout obstacle.

Le sol est aussi un obstacle car il ne bouge pas (!). Donc les couches d'air à son contact, sur une hauteur d'autant plus importante que la végétation est haute sont immobiles (ou se déplacent beaucoup plus lentement). La friction de l'air en mouvement  avec le sol (immobile) génère des tourbillons. Plus on se rapproche du sol, plus l'écoulement de l'air est lent et pertubé. On se rend compte du phénomène en regardant les rives d'un cours d'eau : plus elles sont irrégulières, plus il y a de remous; plus on se rapproche de la rive, plus le mouvement de l'eau est ralenti. Pour avoir une bonne mesure de la vitesse de l'eau il faut la mesurer à une certaine distance de la rive. Il faut placer un anémomètre à une certaine hauteur pour que sa mesure ne soit pas perturbée par le sol.

Les conditions d'une bonne installation d'un anémomètre se déduisent des ces constations triviales. Imaginons:

  • Un anémomètre sur un mât de 10m, situé à 10 fois la hauteur des objets les plus proches,
  • Un anémomètre à 1.5 m dans le jardin derrière la maison,

Le premier va effectuer des mesures représentatives de la moyenne de l'écoulement de l'air sur la propriété, le second  fera une bonne mesure du vent qui frappe le pot de géranium à côté de lui.

Comme pour la température ou l'hygrométrie, tout dépend du but de la mesure.