TP1 : Rotation de la Terre et mouvements atmosphériques - modèle expérimental

Interprétation sommaire 
des phénomènes observés

L'expérimentation prouve que la déviation à droite ou à gauche ainsi que les enroulements qui en résultent sont dus à la rotation autour d'un axe. Cette observation suggère une interprétation partielle pouvant être comprise par les élèves des lycées.

  1 - Rappel : Dans un mouvement de rotation autour d'un axe d'un système indéformable, la vitesse d'un point est d'autant plus grande qu'il est plus éloigné de l'axe de rotation.

  En l'absence de dépression ou d'anticyclone la vitesse du point B est supérieure à celle du point C. L'axe de rotation est perpendiculaire au plan de la figure et passe par N .

  2 - Cas d'une dépression dans l'hémisphère NORD

  Deux mouvements se superposent : la rotation autour de l'axe des pôles et le mouvement dû à l'aspiration de l'air par la dépression D.

Dans son mouvement de rotation et de rapprochement vers D, le point B, pandant de la position B1 va se retrouver en B2 en prenant de l'avance sur D dans le sens de la rotation. De même le point C va prendre du retard sur D.

Par rapport à la trajectoire, portée par la droite ND, qu'auraient les points B et C en l'absence de notation, le mouvement est donc dévié à DROITE dans l'hémisphère Nord.

  Les points, autres que B et C, subissent des actions similaires (sauf ceux qui se trouvent à une distance de l'axe égale à celle de la dépression D) et produisent un mouvement d'ensemble autour de D.

  Remarque
Ce mouvement peut devenir rapide et tourbillonnant dans les cyclones, phénomènes des régions tropicales. Avec le dispositif décrit dans cet article, un tourbillon très apparent se produit, pour les mêmes raisons, dans le réservoir du siphon, au moment où il se vide.

  3 - Cas d'un anticyclone dans l'hémisphère nord

  Les points situés près de l'anticyclone sont repoussés par celui-ci. Dans son mouvement de rotation et d'éloignement de l'anticyclone A, le point B prend du retard sur la droite NA. Sa trajectoire est donc bien déviée à DROITE par rapport à celle qu'il suivrait en l'absence de rotation (droite NA). De même la trajectoire de C est aussi déviée à droite.

4 - Cas de l'hémisphère sud

  Un raisonnement analogue montre que la déviation de la trajectoire se fait ici vers la GAUCHE pour la dépression et pour l'anticyclone.

5 - Cas des régions équatoriales

  Tous les points d'une région équatoriale sont approximativement à la même distance de l'axe des pôles ; il en résulte qu'ils ont environ la même vitesse et que le phénomène de déviation précédent ne se produit pratiquement pas.

Cette observation peut être confirmée par les images du satellite Météosat qui ne montrent de grands enroulements nuageux que dans les latitudes assez élevées, ou des cyclones dans les régions tropicales.