Qu'est-ce qu'un anémomètre ?

Pourquoi mesurer la vitesse du vent avec un anémomètre ?

Bien sûr, la vitesse du vent est une donnée importante à connaître en météo, tout comme la mesure de la température par exemple. Mais pourquoi est-ce le cas ? L'anémomètre est un appareil de grande valeur en météorologie pour une raison simple : le vent est un paramètre essentiel pour prévoir l'évolution des conditions météo et mieux appréhender ces évolutions. Sans doute avez-vous déjà entendu que le vent a tourné, et donc, que le temps va changer. Il y a un fond de vérité !

Bien sûr, l’anémomètre n’est pas seulement utilisé par les services météo. Sont-ils les seuls à réaliser une mesure de la température ou de l’humidité ? Non bien entendu ! D’autres secteurs comme le transport aérien ou la navigation, très en proie aux intempéries et aux changements brusques de météo, en sont également de grands utilisateurs. Dans le bâtiment ou l’industrie, mesurer la vitesse du vent est également important.

Attention cependant : contrairement à ce que l’on pourrait penser, les anémomètres classiques ne mesurent pas la direction du vent. Ils n’en estiment que la vitesse et la pression. Pour obtenir sa direction, il faut combiner l’anémomètre avec une girouette !

Comment l’anémomètre mesure-t-il la vitesse du vent ?

Prenons le cas d’un anémomètre classique, à coupelles. Le plus souvent, l’appareil doit être posé sur un mât de 10 mètres de haut (difficile donc d’en posséder un à la maison...). L’appareil se compose de trois petites coupelles qui sont installées sur des bras horizontaux séparés par des espaces réguliers.

Et voilà que le vent se met à souffler : l’anémomètre entre alors en rotation et cette rotation des instruments rend possible la mesure de la vitesse du vent en fonction du nombre de tours réalisés par seconde. Le principe est élémentaire et repose sur les lois de l'aérodynamique, qui imposent une résistance des surfaces creuses supérieures aux surfaces bombées.

En fait, ceci est le fonctionnement d’un seul type d’anémomètre. Pour chaque modèle, le principe est différent ! Mais à chaque fois, les données sont les mêmes (à peu de choses près).

L’évolution des anémomètres depuis le XVème siècle

Le premier anémomètre mentionné en introduction, conçu par Leon Battista Alberti au XVème siècle, était un anémomètre à plaque (nous reviendrons plus tard sur ce type d’anémomètre). Sur cet appareil, la force du vent était alors estimée en tenant compte de l'angle de la plaque mobile en rotation autour d’un axe horizontal par rapport à la verticale. Cette plaque se plaçait à l'équilibre entre la force du vent et la puissance de la gravité.

Au fil des siècles, les inventeurs ont fait évoluer le concept et la nature des anémomètres. D’autres paramètres ont alors été utilisés pour mesurer la vitesse et la pression du vent : l’évolution de la fréquence par effet Doppler entre un faisceau émis dans la direction du vent et son retour, la variation de la pression dans un tube, le temps d’un son émis pour être reçu par un récepteur... peu importe le moyen, seule compte finalement la précision de la mesure !

Les différents types d’anémomètres

Aujourd’hui, il n’y a pas un anémomètre, mais des anémomètres. Si leur nature change, leur fonction reste identique : mesurer la vitesse du vent et sa pression en second lieu, ou l’inverse. Aucun ne donne la direction du vent sans girouette toutefois.

Les anémomètres mesurant la vitesse du vent

D’abord, prenons l’anémomètre à coupelles (dit de Robinson). Couramment utilisé, l’anémomètre à coupelles ou anémomètre de Robinson mesure la vitesse horizontale du vent et résiste à des conditions extrêmes.

Parmi les instruments qui mesurent également la vitesse du vent, les principaux sont l’anémomètre à hélice (facilement utilisable par les particuliers), l’anémomètre à moulinet (ou de Byram), l’anémomètre à fil chaud, l’anémomètre à ultrason, l’anémomètre bidirectionnel, l’anémomètre à résonance acoustique et l’anémomètre-laser.

Les anémomètres à pression du vent

Les anémomètres plus spécialisés dans la mesure de la pression du vent ont un fonctionnement différent par leur conception. Certains de ces instruments météo se basent sur la mesure de la force que le vent exercé sur une plaque qui est maintenue face à lui mais d’autres mesurent la pression du vent à travers un tube en U à l’aide d’un manomètre intégré.

Ces appareils d’analyse de la pression du vent sont moins utilisés que ceux destinés à fournir des indications sur sa vitesse, mais ils restent employés.

Parmi les anémomètres conçus spécifiquement pour la mesure de la pression du vent mais également capables de fournir sa vitesse, on peut d’abord citer le tout premier anémomètre : l’anémomètre à plaque. Il a évolué mais son principe de fonctionnement est resté identique.

Les autres anémomètres de ce type sont les anémomètres à boule, à tube ainsi qu’à tube de Pitot.

Finalement, le mode de fonctionnement de l’anémomètre importe peu. Ce qui compte, c’est la précision des données qu’il fournit sur le vent ! Savez-vous comment fonctionne votre thermomètre pour la mesure de la température ? Pas sûr, et d’ailleurs, pas si important.

Si vous souhaitez acheter un anémomètre et réaliser vous-même vos mesures de la vitesse ou de la pression du vent, prenez donc en compte vos besoins en matière de mesures et les prix des instruments proposés. Choisissez le produit idéal selon vos propres critères.

En résumé, l’anémomètre est l’appareil de référence pour la mesure de la vitesse et de la pression du vent. Vous pouvez en acquérir et en utiliser certains types à prix abordable, mais d’autres, plus onéreux, sont plutôt l’apanage des professionnels (notamment de la météo).