Rôles du vent en agriculture
- transport pollen et insectes (et donc maladies)
- transport produits chimiques (appliqués par pulvérisation) vers d’autres champs
- transport des gaz
- ventilation des étables -> refroidir les animaux, éliminer les odeurs
**vents forts + neige = peut tuer le bétail
**vents forts peuvent endommager les cultures et bâtiments
le vent
- Déplacement de l’air (presque horizontal) sous l’action
d’une différence de pression entre deux régions de
l’atmosphère - Différence de pression = variations de T° dues à une
ensoleillement inégal, à la présence de plans d’eau, aux
courants marins, etc. - Le vent se dirige des régions de haute pression vers les
régions de basse pression
pression atmosphérique
- force par unité de surface exercée par le poids de l’air au-dessus de cette surface
- air froid = plus lourd et plus dense
- air chaud = plus léger
- pression plus forte au niveau de la mer qu’à 5000m d’altitude
dépression (D)
- air chaud s’élève et se refroidi en se condensant en nuages et précipitations
- convergence des vents de surface
- basses pressions
- temps instables
anticyclone (A)
- haute pression
- air froid descend et s’accumule à la surface de la terre
- temps calme, sec et soleil
- vents de surface sont divergents = ils alimentent la zone D
types de vents
- vents synoptiques
- gardent les mêmes caractéristiques même sur de vastes étendues - relief
- montagnes, vallées
- induisent des vents régionaux différents des vents synoptiques - littoral
- pendant le jour, la terre est plus chaude que la mer = vent souffle du large = brise de mer
- la nuit, inverse = mer plus chaude = brise de terre - vallées
- air s’y réchauffe beaucoup pendant le jour = brise d’aval
- nuit, courant s’inverse = brise d’amont
*règle générale, les vents augmente avec l’altitude
stabilité VS instabilité atmosphérique
STABILITÉ
- petites fluctuations de courte durée
- remous dus à la convection forcée
INSTABILITÉ
- grandes fluctuations mélangées aux petites
- à cause de la convection libre et forcée
profil typique de la T de l’air
- avant lever du soleil = inversion T
- juste après le lever = T surface augmente
- mi-journée = gradient de T s’étend = instabilité
- juste avant coucher du soleil = bilan radiatif de la surface est négatif = refroidissement rétablit l’inversion près du sol
inversion de T
- température de l’air est basse au sol et elle augmente avec la hauteur et elle refroidi à nouveau plus haut
- couche d’air chaud se retrouve au-dessus d’une couche d’air froid
profil logarithmique de la vitesse du vent
- à une hauteur donnée = vitesse du vent est constante
- profil logarithmique est typique d’une surface homogène car le relief influence le profil de vitesse
- donc, le profil est LOG sauf pour les quelques cm près du sol car il y a une CL turbulente
- profil n’est pas LOG à l’intérieur du couvert
AU-DESSUS D’UNE VÉGÉTATION DENSE
- doit prendre (z-d) et non z
- il n’y a plus de relation linéaire entre u (vitesse vent) et z
- d = hauteur de déplacement du plan 0
INTÉRIEUR DU COUVERT
- profil varie en fonction de la hauteur et de la structure du couvert
- présence de plusieurs freins
équation du profil LOG de vitesse du vent
uz = (u*/k) ln(z/z0)
- uz = vitesse du vent à la hauteur z (m s–1)
- u* = vitesse de frottement (m s–1) = force de freinage exercée par une surface (sens contraire du vent)
- k = constante de von Karman (0,41) = constante de proportionnalité
- z0 = paramètre de rugosité (m) = hauteur de rugosité «équivalente» = traduit l’effet du relief sur l’écoulement de l’air
-> est faible si la surface est lisse
uz = (u*/k) * ln [(z – d)/z0]
*(z-d) = déplacement du plan zéro
Effets bénéfiques du vent sur la végétation
vents faibles à modérés
- diminue les gradients de T° autour des plantes = uniformise la T° de l’air
- diminue les gradients d’humidité dans l’air autour des
plantes = favorise le flux de transpiration et le transport
d’éléments nutritifs - diminue les gradients de CO2 et de O2 = uniformise leur
concentration dans l’air près de la culture - disperse le pollen (graminées, conifères), les graines et
autres structures (ex. ramets végétatifs)
Effets indésirables du vent sur la végétation
vents violents
- accentue les effets du froid
- dessèchement accru = statut hydrique affecté et
croissance réduite - dommages mécaniques = particules de sable, sels,
rupture des tiges, des feuilles; déracinement des jeunes
plants - affecte les insectes butineurs, la pollinisation et la
floraison - affecte les interventions culturales (ex. pulvérisations).
brise-vents
structure pour réduire la vitesse du vent horizontal près du sol dans les endroits ouverts (terrains avec peu de rugosité)
arbres, haies, murs de pierres, clôtures, talus de terre…
PROTECTION
- protège les cultures sensibles au vent
- animaux domestiques et bétail
- maison, bâtiments agricoles
- routes pour transport
- horizons de sol en surface -> moins d’érosion éolienne
- humidité sol
caractéristiques des brise-vents
DENSITÉ/POROSITÉ
- 30-50% -> densité moyenne est préférable
- forte densité = imperméable = peu de vent près du mur, mais forts tourbillon lors du rabattement … mauvais
- faible densité = perméable = peu de protection, mais pas de rétablissement rapide de la vitesse du vent
EFFICACITÉ
- (V initiale - V résiduelle) / V initiale
ZONE PROTÉGÉE
- distance à laquelle la vitesse du vent n’est plus réduite que de 20%, à une hauteur donnée qui correspond à la moitié de la hauteur du brise-vent
SÉRIE DE BRISE-VENT IDENTIQUES
- efficacité aérodynamique diminue quand il y a plusieurs brise-vent en série
- à cause d’une augmentation de la turbulence par les premiers brise-vent
- diminution de l’espacement entre les brise-vent n’entraine pas une réduction proportionnelle de la vitesse du vent
effets des brise-vent sur le bilan radiatif
- affecte la distribution horizontale du rayonnement solaire directe et du rayonnement diffus du ciel -> ombre et réflexion
- rayonnement thermique des haies se substitue au rayonnement atmosphérique = réduction des risques de gel dans cette zone
effets des brise-vent sur la température
JOUR
- effet d’ombre = baisse T
- ralentissement vent = augmente T
- rabattement air = Baisse T
NUIT
- apports radiatifs des haies = augmente T
- ralentis le vent = refroidissement
types de brise vent
