Comment se forment les vortex dans l’eau ? Des lacs à la mer, voici les forces qui créent les tourbillons

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

Précisons tout de suite que vortex et tourbillons sont synonymes et sont des phénomènes qui peuvent affecter aussi bien l’air que l’eau. Commençons par la formation de tourbillons dans les lacs. Pour mieux comprendre comment se forment les vortex dans les lacs, imaginez deux courants d’eau se déplaçant dans des directions opposées. Lorsque ceux-ci se rencontrent et ne trouvent pas le moyen de continuer librement, ils commencent à tourner les uns autour des autres, créant une sorte d’« entonnoir » ou d’aspiration. En fait, vous pourriez penser à aller nager dans le lac pour vous sentir plus en paix par rapport à la mer, mais lorsque vous nagez, vous pourriez tomber sur un vortex. Ne soyons pas alarmistes, car tous les vortex ne sont pas assez grands pour être dangereux, mais il est important d’apprendre à les reconnaître et à s’en éloigner. En fait, ils se forment parfois très rapidement et la force de succion peut être si forte qu’ils vous entraînent sous l’eau.

Comment fonctionnent les tourbillons dans les rivières et les lacs

Les tourbillons dans les lacs peuvent se former pour diverses raisons, qui s’influencent le plus souvent les unes les autres : la force du vent, la forme des fonds marins, la différence de température de l’eau et les courants générés par l’entrée des rivières ou des ruisseaux. Pour commencer, la force du vent peut évidemment déplacer l’eau dans une direction, générant un courant dans les eaux de surface du lac. Lorsque l’eau déplacée par ces courants de surface rencontre des obstacles, tels que des berges ou un fond marin inégal, elle peut commencer à tourner et donner lieu à un mouvement en spirale. Les obstacles créent un effet similaire à celui d’une rivière rencontrant un rocher : l’eau est forcée de contourner cet obstacle, générant des mouvements turbulents qui, dans certains cas, peuvent même devenir des tourbillons. Mais ce n’est pas tout. Comme nous le disions, les différences de température peuvent aussi générer des mouvements. Disons qu’en surface j’ai une couche d’eau plus chaude, et en dessous, plus en profondeur, une autre plus froide : si soudainement la température de l’air baisse et rend l’eau en surface plus froide que celle en profondeur, ce changement déclenche un mélange. de l’eau qui peut générer un mouvement de rotation, c’est à dire un vortex. Pourquoi ce mélange se produit-il ? Parce que l’eau d’en haut, devenue plus froide, est aussi devenue plus lourde, et donc descend, tandis que l’eau d’en bas, plus légère, va monter au-dessus. Enfin, comme je vous le disais, même les courants générés par les rivières ou les ruisseaux qui se jettent dans les lacs peuvent provoquer la formation de tourbillons. Comme? Fondamentalement, la rivière introduit une grande masse d’eau, créant un courant, qui rencontre peut-être un obstacle ou un courant contraire au sein du lac, générant une rotation et donc le vortex.

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Comment se forment les grands gyres marins ? Qu’est-ce qu’un Maelström

Nous l’avons dit au début, les vortex ne se forment pas seulement dans les lacs, mais aussi dans les océans. Dans ce cas, ils sont appelés maelstrom Et gyreselon leur taille, et peuvent atteindre des centaines de kilomètres de largeur et même influencer le climat à l’échelle mondiale. Les mécanismes physiques sont essentiellement les mêmes que ceux des tourbillons de lac, mais il faut ici penser à une échelle beaucoup plus grande.

Commençons par le plus dangereux de tous, je maelstromterme norvégien signifiant « courant écrasant ». On parle toujours de courants opposés qui entrent en collision ou de fonds marins qui influencent le mouvement de l’eau. Mais désormais ce qui est en jeu, ce ne sont pas les roches des lacs mais les canyons ou grands reliefs sous-marins, ou encore les courants qui traversent les détroits ou passages étroits entre les îles ou par exemple dans les fjords.

En Norvège se trouve le vortex marin le plus puissant de la planète, le Straumen de sel. Avec le changement de marée, c’est-à-dire avec le niveau d’eau qui monte et descend au cours de la journée, le flux de l’eau s’inverse rapidement, créant de puissants courants de rotation : parlons-en plus 480 000 litres d’eau qui ils traversent les fjords Salten et Skjerstad, à une vitesse de 40 km/h. Ce passage provoque la formation d’énormes tourbillons, qui peuvent atteindre même moi 10 m large et 5 m de profondeur.

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Il existe également d’autres exemples impressionnants, tels que Naruto Vortex au Japon, qui n’est pas le dessin animé, mais tire son nom du détroit du même nom dans lequel il est généré ; ou le Corryvreckan, qui est situé en Écosse et est le troisième plus grand au monde. Et puis nous en avons aussi en Italie, par exemple dans le détroit de Messine.

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Ensuite, il existe des vortex océaniques beaucoup plus grands, bien que moins dangereux, appelés gyres. Puisqu’il s’agit dans ce cas de largeurs pouvant dépasser des centaines de kilomètres, un autre facteur important entre également en jeu, à savoir laEffet Coriolisc’est-à-dire une force apparente générée par la rotation de la Terre. Et c’est précisément cet effet qui donne à ces vortex la forme typique en spirale. Voyons comment cela fonctionne.

Qu’est-ce que la Force de Coriolis et comment elle fonctionne : l’explication

Pour expliquer l’effet Coriolis, je veux vous donner un exemple : imaginons un ballon lancé par une personne qui est à l’équateur vers quelqu’un qui est au pôle nord. C’est évidemment un exemple absurde, mais cela aide à comprendre. En raison de la rotation de la Terre, la balle n’arrivera pas directement au destinataire mais s’écartera légèrement, comme si elle était soumise à une « poussée latérale ». C’est le résultat de l’effet Coriolis : lorsque vous vous déplacez le long de la surface d’un objet en rotation, comme la Terre, vous ressentez une déviation latérale en mouvement. Donc, au lieu de se déplacer en ligne droite, l’objet tracera une courbe. Cet effet n’est pas immédiatement visible, mais il s’amplifie sur de grandes distances et sur de longues périodes – je vous ai donc donné l’exemple d’un lancement depuis l’équateur jusqu’au pôle nord – devenant particulièrement évident dans de grandes masses d’eau et d’air.

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Maintenant que nous avons compris l’effet Coriolis, revenons à la formation des gyres. Comme pour les lacs ou les maelströms, ce sont toujours les courants aériens et marins qui génèrent les tourbillons, même si dans ce cas on parle de vents permanents comme les alizés, ou les vents d’ouest, qui soufflent toujours dans la même direction, et des volumes d’eau comme ceux du Pacifique ou de l’Atlantique. Prenons donc par exemple les alizés, qui soufflent du nord-est au sud-ouest et devraient théoriquement déplacer l’eau dans cette direction : cependant, à cause de la force de Coriolis, ce mouvement est dévié et donc la masse d’eau, à la place. de se déplacer en ligne droite, il se déplacera plutôt en traçant une courbe qui continue et continue jusqu’à revenir au point de départ, générant un énorme mouvement en spirale, c’est-à-dire ce vortex dont nous parlons, le gyre. Ces tourbillons, contrairement aux tourbillons ou aux maelströms, ne sont donc pas momentanés, ils sont toujours là, jouant un rôle fondamental dans l’équilibre climatique des zones dans lesquelles ils se trouvent, comme le Gyre de l’océan Indien, gyre de l’Atlantique Nord, gyre du Pacifique Nord : ce dernier est très célèbre car d’immenses « îlots » de déchets ont tendance à se créer ici, le Grande plaque de déchets du Pacifiquequi sont une accumulation de plastique et de déchets emprisonnés dans le gyre.

J’ouvre une brève parenthèse sans entrer dans les détails car nous parlons de vortex aquatiques, mais l’effet Coriolis, c’est-à-dire cette déviation du mouvement, est également responsable du mouvement rotatif des courants d’air, qui forme des cyclones et des ouragans.

L’effet Coriolis affecte-t-il la rotation des canalisations d’évier ?

https://www.geopop.it/e-vero-che-lacqua-nel-lavandino-ruota-in-senso-opposto-a-seconda-dellemisfero/

Un petit bijou, mais le mouvement de l’eau dans les canalisations des éviers est-il influencé par la force de Coriolis ? Autrement dit, est-il vrai que dans l’hémisphère sud l’eau tourne dans un sens et dans l’hémisphère nord dans un autre ? Non, les gars, c’est un canular, pour les raisons que nous venons de voir. L’effet Coriolis n’est pertinent qu’à grande échelle, comme nous l’avons vu pour les gyres. Sur les plans d’eau plus petits, comme les puits mais aussi les lacs, à l’exception de très grandes exceptions comme les Grands Lacs américains, l’effet est trop faible pour avoir une influence significative.