Bonsoir collègues zér0s,
pour un exposé sur les cyclones et le réchauffement climatique, j'explique le principe des cyclones. Dans cette explication, je parle de la force de Coriolis, qui est une force fictive -d'après ce que j'ai compris- qui spécifie le sens de rotation d'un corps. En gros, elle explique le fait que les cyclones tournent dans des sens différents dans l'hémisphère sud par rapport à l'hémisphère nord, de même que les tourbillons après avoir tiré la chasse dans vos toilettes ont un sens de rotation différent dans chacune des deux hémisphères...
Sur cet article Wikipédia qui recense les conditions de formation d'un cyclone, il est précisé que les cyclones ne peuvent pas se former à l'équateur.
D'où ma question : y-a-t-il des dépressions à l'équateur (masses d'air qui tourbillonent) ?
Merci d'avance
Merci de m'expliquer aux passages où je me trompe, et où une éventuelle ambigüité se fait ressentir

Bonjour,
La force de Coriolis est une "force fictive" dans le sens où elle découle du choix du référentiel (ici la terre, qui tourne sur elle même et autour du soleil) et non d'une interaction entre objet (je vois pas comment le dire autrement). Elle ne spécifie pas plus le sens de rotation d'un corps que n'importe quelle autre force. Cela dit, si je ne me trompe pas, elle agit sur des objets en mouvement et a généralement pour effet de les faire dévier de leur trajectoire initiale : un corps se déplaçant normalement en ligne droite se mettrait à suivre une trajectoire en spirale (En simplifiant à l'extrême, on pourrait dire qu'elle "fait tourner" l'objet, un peu comme on tournerait pour prendre un virage) la direction (droite/gauche) dans laquelle le corps est dévié n'est pas le même dans les deux hémisphères d'où le phénomène que tu évoques (En réalité, le sens de rotation de l'eau quand on tire la chasse n'a que peu à voir avec la force de Coriolis, c'est plus une légende qu'autre chose, l'échelle des distances (quelques centimètres) étant de très loin inférieure à l'échelle de distance sur laquelle l'effet de la force de Coriolis est perceptible). L'équateur est justement une limite : pour faire simple, les effet inverses du nord et du sud font que les vents vont finalement aller dans le même sens sans "s'enrouler".

Bonjour,

l'expression théorique de l'accélération de Coriolis, bien que d'aspect un peu rébarbatif, est assez simple pour expliquer qualitativement l'essentiel:

Si <math>\(\[ \vec v =(v_{x},v_{y},v_{z}) \]\)</math> sont les composantes de la vitesse dans un repère cartésien local
<math>\(\[ \vec e_{x} \]\)</math> selon un méridien vers le sud,
<math>\(\[ \vec e_{y} \]\)</math> selon un petit cercle vers l'est
<math>\(\[ \vec e_{z} \]\)</math> verticalement

l'accélération de coriolis a pour composantes:
<math>\(\[ \vec \gamma_{c} = 2\omega (v_{y}sin(\lambda),\:-(v_{x}sin(\lambda) + v_{z}cos(\lambda),\:v_{y}cos(\lambda)) \]\)</math>
avec
<math>\(\[ \omega \]\)</math> vitesse de rotation de la terre sur elle-même
<math>\(\[ \lambda \]\)</math> latitude ( valeur algébrique)

Qualitativement, l'intérêt de l'expression est de montrer les effets principaux de Coriolis:
1- Si on néglige la vitesse verticale ( ce qui n'est pas toujours juste, cf ci-aprés),on a les effets connus:

Coriolis nul à l'équateur ( <math>\(\[ \lambda \]\)</math> nul)
inversion des sens ( changement de signe de <math>\(\[ \lambda \]\)</math> selon l'hémisphère
déviation toujours à droite du mouvement (H.Nord) ou à gauche (H. Sud), maximale aux pôles, nulle sous l'équateur

2- Si la vitesse verticale n'est pas négligeable , il y a des effets complémentaires:
- Coriolis existe même sans mouvement horizontal puisque subsiste un terme en y:<math>\(\[ \vec \gamma_{c} = 2\omega (0,\:- v_{z}cos(\lambda),0) \]\)</math> Ainsi, un objet en chute libre est dévié vers l'est ( v <0) et de façon maximale à l'équateur

- lorsque les mouvements horizontal et vertical sont à considérer ensemble , se superposent donc des déviations vers le haut ou le bas, associés à la composante non nulle de l'accélération selon z <math>\(\[ \gamma_{cz} = 2\omega \:v_{y}cos(\lambda) \]\)</math> ,( donc si la composante de v selon <math>\(\[ \vec e_{y} \]\)</math> est non nulle), effet maximal aussi à l'équateur

Le seut effet Coriolis strictement nul à l'équateur est donc celui lié à la composante de la vitesse selon x.
Mais associé au fait que l'effet selon la composante y est un effet vertical, ceci suffit sans doute à justifier l'absence de cyclone ( sous réserve que Coriolis soit la seule cause, je ne suis pas expert en cyclones!).

Enfin 2 exemples pour fixer des ordres de grandeurs,
-pour une chute libre de 1000m ,une déviation de l'ordre du m
-pour un tir balistique sur 100km à une vitesse de 1500m/s , on est de l'ordre du km

Les mouvements rotatifs locaux n'ont donc rien à voir avec Coriolis ( lavabos bien sûr! mais aussi tornades locales par exemple)

De façon générale , l'effet n'est significatif que pour des couples ( distance et/ou vitesse ) importants.

Pour réponde à 'Y a-t-il des dépressions à l'équateur', alors évidemment et il y en même beaucoup, cette ceinture de dépressions porte le nom de Zone de Convergence Intertropicale. Cette zone est même la définition de l'équateur météorologique.
ZCIT sur Wikipedia

Mais comme l'ont expliqué les précédents, il n'y pas ou peu de phénomènes à grande échelle qui engendrent une rotation horizontale par rapport au sol.
D'où l'inexistence ou presque des cyclones (qui ont besoin entre autre d'un bon effet de Coriolis)

Citation : wibix

En gros, elle explique le fait que les cyclones tournent dans des sens différents dans l'hémisphère sud par rapport à l'hémisphère nord, de même que les tourbillons après avoir tiré la chasse dans vos toilettes ont un sens de rotation différent dans chacune des deux hémisphères...

Oui pour les cyclones, non pour la chasse d'eau. Le tourbillon dans le lavabo et les toilettes ne dépendent que très peu de la force de Coriolis : c'est les imperfections du matériel (défauts, symétrie non exacte, projection de l'eau, etc.) qui définissent le sens du tourbillon, la force de Coriolis n'est pas assez forte sur ce genre de choses pour être prépondérante.