Pourquoi la vitesse du vent est-elle plus lente sur terre que sur l'océan?

Les vents, qu'ils soient générés par une tempête côtière ou une brise de mer d'été l'après-midi, soufflent plus rapidement sur l'océan que sur la terre car il n'y a pas autant de friction sur l'eau. La terre a des montagnes, des barrières côtières, des arbres, des structures artificielles et des sédiments qui provoquent une résistance au vent. Les océans n'ont pas ces obstacles, qui confèrent donc des frottements; le vent peut souffler à une plus grande vitesse.

Le vent est le mouvement de l'air. L'instrument utilisé pour mesurer la vitesse du vent est appelé anémomètre. La plupart des anémomètres sont constitués de coupelles fixées à un support qui leur permet de tourner dans le vent. L'anémomètre tourne à la même vitesse que le vent. Il donne une mesure directe de la vitesse du vent. La vitesse du vent est mesurée en utilisant l'échelle de Beaufort.

Comment enseigner aux élèves les directions du vent

Le jeu en ligne suivant aidera les élèves à apprendre comment les directions du vent sont désignées, avec des liens vers des diagrammes statiques qui peuvent être imprimés et affichés sur un rétroprojecteur. 

Les matériaux comprennent des anémomètres, une grande carte en relief côtière, un ventilateur électrique, de l'argile, des sections de tapis, des boîtes et de gros rochers (facultatif).

Placez une grande carte côtière au sol ou distribuez des cartes individuelles aux élèves travaillant en groupe. Idéalement, essayez d'utiliser une carte en relief à haute altitude. La plupart des élèves apprécieront de créer leurs propres cartes en relief en modelant l'argile sous la forme de montagnes, et d'autres caractéristiques géologiques côtières, des morceaux de tapis à poils longs peuvent être utilisés pour les prairies, de petites maisons modèles ou simplement des boîtes représentant des bâtiments ou d'autres structures côtières peuvent également être placées sur le terrain de la carte.

Qu'ils soient construits par les étudiants ou achetés auprès d'un fournisseur, assurez-vous que la zone océanique est plate et que la zone terrestre est une évaluation suffisante pour empêcher l'ampèremètre qui sera placé sur la masse terrestre du contact direct avec le vent généré qui soufflera du océan. Un ventilateur électrique est placé sur la zone de la carte désignée comme «l'océan». Ensuite, placez un anémomètre à l'endroit désigné comme l'océan et un autre anémomètre sur la zone terrestre derrière les divers obstructions..

Lorsque le ventilateur est tourné, les tasses anémométriques tournent en fonction de la vitesse de l'air générée par le ventilateur. Il deviendra immédiatement évident pour la classe qu'il existe une différence visible de vitesse du vent en fonction de l'emplacement de l'instrument de mesure.

Si vous utilisez un anémomètre commercial avec des capacités d'affichage de la vitesse du vent, demandez aux élèves d'enregistrer la vitesse du vent pour les deux instruments. Demandez à chaque élève d'expliquer pourquoi il y a une différence. Ils devraient indiquer que l'évaluation au-dessus du niveau de la mer et la topographie de la surface terrestre offrent une résistance à la vitesse et à la vitesse du vent. Insistez sur le fait que les vents soufflent plus rapidement sur l'océan car, il n'y a pas de barrières naturelles pour provoquer des frottements tandis que les vents sur terre soufflent plus lentement parce que les objets terrestres naturels provoquent des frictions.

Exercice sur la barrière côtière

Les îles barrières côtières sont des formes de relief uniques qui protègent divers habitats aquatiques et servent de première ligne de défense du continent côtier contre les impacts des tempêtes violentes et de l'érosion. Demandez aux élèves d'examiner une photo-image des barrières côtières et de faire des modèles d'argile du relief. Répétez la même procédure en utilisant le ventilateur et les anémomètres. Cette activité visuelle renforcera la façon dont ces barrières naturelles uniques aident à ralentir la vitesse du vent des tempêtes côtières et contribuent ainsi à modérer certains des dommages causés par ces tempêtes..

Conclusion et évaluation

Une fois que tous les élèves ont terminé l'activité, discutez avec la classe de leurs résultats et de la justification de leurs réponses..

Activité d'enrichissement et de renforcement

Dans le cadre d'une affectation d'extension et à des fins de renforcement, les élèves peuvent construire des anémomètres faits maison. 

La ressource Web suivante montre le modèle de flux de vent terrestre depuis l'océan Pacifique en temps réel, sur la côte centrale de la Californie. 

Les élèves effectueront un exercice de simulation qui les aidera à comprendre que les vents soufflent plus rapidement sur l'océan que sur les terres côtières car les objets terrestres naturels (montagnes, barrières côtières, arbres, etc.) provoquent des frictions.