De la thermodynamique au vent thermique
La terre et la mer ont la propriété d'emmagasiner de la chaleur puis de la restituer. Cependant, la surface de la mer et de la terre n'opèrent pas leurs échanges thermiques à la même vitesse.
À titre d'exemple, il est courant de se bruler les pieds sur un sol trop chaud, mais c'est bien plus rare dans l'eau (surtout en Bretagne). Donc la terre à une capacité à emmagasiner la chaleur supérieure à la mer. Inversement, il est courant d'observer le sol gelé et bien plus rare de voir une mer gelée (et même en Bretagne). La mer a une plus grande inertie dans la dissipation et l'absorption de la température.
Ainsi, d'une part la terre se réchauffe et refroidit plus vite que l'eau et d'autre part la mer restitue sa chaleur ou sa fraicheur plus longtemps.
Et comme nous le savons, l'air chaud, léger, va monter en altitude. Il se trouve qu'en s'élevant, il va aussi se refroidir. Il entamera alors une descente, car l'air froid est plus dense que son homologue chaud.
C'est l'écart de température des masses d'air cherchant à s'équilibrer qui crée un courant d'air. Donc au-dessus de nos têtes, dans une discrétion presque totale, se déroule un véritable jeu d'équilibre des grands systèmes thermiques.
Comment fonctionne la brise thermique ?
Le vent thermique apparait lorsqu'il existe un écart de température significatif entre la surface de la mer et celle de la terre. L'air chaud étant plus léger que l'air froid, il va alors s'élever.
On parle souvent de pompe au sujet du vent thermique. En effet comme l'air terrestre semble aspiré vers le ciel et que par principe la nature a horreur du vide, c'est l'air maritime qui le remplace.
L'ascension de l'air chaud au cours de la journée crée une sorte d'appel d'air, on ressentira un courant d'air iodé, un vent de mer, c'est la brise thermique de jour.
On observera aussi que ce vent a tendance à suivre la rotation du soleil au cours de la journée et c'est d'autant plus flagrant sur les cotes exposées au sud.
Et pas besoin d'être un marin pour observer la brise thermique. Sur les plages les vacanciers expérimentent presque tous les après-midi, cette brise de 15-20 nds qui vient rafraichir la plage. Et pour nous les marins, c'est l'occasion de naviguer sur un plan d'eau légèrement agité par un gentil vent de force 4.
La brise de jour en détail
- L'orientation de la cote est importante, la "meilleure" configuration est une cote exposée sud-ouest
- Certains terrains sont favorables comme une côte basse, la présence de marais (humidité)
- En l'absence de vent synoptique, la brise thermique de jour souffle à 15/20 nds
- Elle s'étend en mer sur une distance de 10 à 15 mn
- L'extension verticale des cumulus permettra d'évaluer la force du thermique
Et la nuit que se passe-t-il ?
À la fin de la journée, quand la température fraichie, la "pompe" s'essouffle et la brise de mer aussi. On ressent moins l'humidité et la fraicheur de l'air. Le vent thermique disparait d'abord au large avant de laisser place au vent synoptique. Puis la température baisse encore et un phénomène moins connu peut apparaitre, c'est la brise de nuit.
La brise nocturne a exactement les mêmes causes que le vent thermique de jour. C'est à dire des masses d'air aux températures différentes cherchant à s'équilibrer. Mais les effets sur les plans d'eau sont inversés.
La nuit, la mer conserve assez bien la température accumulée durant les heures ensoleillées. Alors qu'à terre, la surface se refroidit beaucoup plus vite. Ainsi l'air côtier refroidi se glisse sous l'air tiède du large, ce qui va créer un appel d'air venant de la terre pour "remplacer" cet air. C'est l'apparition de la brise nocturne.
La conséquence est un vent de terre que nous pouvons exploiter durant la nuit pour naviguer à proximité des cotes. Si le vent synoptique (le vent sans les effets locaux) vient déjà de terre, il renforcera cette brise nocturne, et inversement.
La brise de nuit en détail
- Le vent thermique de nuit s'établira d'abord sur la côte puis progressera vers le large.
- Il concerne une bande nautique d'une dizaine de milles dans nos régions.
- La brise de nuit tourne aussi à droite tout au long de la nuit et finit au petit matin parallèle à la côte.
- Les brises nocturnes sont plus faibles que les brises de jour, de l'ordre de 6 à 12 nds.
- Ce vent est particulièrement sensible aux reliefs - les vents catabatiques - il est aussi plus fort dans les estuaires et accélère dans les vallées.
Quels sont les éléments indispensables aux brises thermiques ?
- Etre en situation de marais barométrique, au printemps ou en été.
- Un vent synoptique inférieur à une quinzaine de nds
- Une différence de température de 4 à 5° entre la terre et la mer pour amorcer la "pompe".
- Une faible nébulosité. La présence de nuages stratiformes est mauvais signe alors que la présence de cumulus est quasi annonciatrice de thermique
- Il faut de l'instabilité pour brasser les différentes masses d'air afin d'amorcer la pompe.
