⚓️ Vitesse du vent mesurée pont / haut du mat. 💨

On sait que le vent indiqué par la météo est celui mesuré à 10 m d'altitude.

Le vent est rarement constant, on le sent bien quand on navigue à la voile...

Plus le vent est proche du sol (ou de l'eau dans le cas des éoliennes off shore) plus sa vitesse est faible, car il est freiné par son frottement sur tout matériau, fusse de l'eau. Aussi, plus le centre moteur d'une éolienne est placé haut, plus ses pales pourront être longues, afin d'aller encore plus haut… afin de capter du vent encore plus fort. Et si l'on place cette éolienne au sommet d'une colline, on gagne encore en hauteur.

Notre vent, soufflant donc à plus de vitesse à mesure que l'on grimpe en hauteur, va donc servir à propulser la pale (sur les trois) qui se trouve au plus haut. Dans sa lancée, elle entraîne les deux autres, dont la suivante à grimper en hauteur, prend maintenant le relais en production de force. La troisième agira de même, avant que la première ayant effectué un tour complet, suive le mouvement.

Voilà comment l'Humain, en découvrant que les vitesses de vent sont différentes selon les "paliers" d'altitude, à réussi à transformer efficacement un déséquilibre venteux, en une source "gratuite" d'énergie._

cf quora.com

La variation de vitesse verticale dans la couche de surface est generalement exprimée avec une fonction logaritmique; il y a une fonction basique générale, qui dans des cas spécifiques peut être rendue plus adherente à la realité en rajoutant des paramètres sur le degré de stabilité de la couche (stable, instable, conditionnellement instable etc). Le temps de recupérer le pc j'ai pas mal d'images.
En tout cas, forte instabilité --> beaucoup moins de différence entre surface et hauteur, l'inverse pour une couche stable. Cas très spécifique une vitesse inférieure à 6-7 noeuds là le flux est laminaire donc un très gros gradient vertical.

Quelques elements: des images de gradients selon la stabilite de la couche, un extrait (en francais) de -de memoire- la Revue Meteo avec quelques indications numeriques, un peu de theorie si on aime.
Dernier dessin j ai fait a la main une (tres rustique) approximation du changement de la force propulsive d une GV avec le changement de gradient, ainsi que le changement dans l angle de vrillage.
Il manque deux cas specifiques:
a.les textes ne font qu une rapide mention des vitesses de vent tres basses, la ou le flux reste laminaire donc tout autre profil.
b. le cas de flux tres stratifies en densite (cas typique la brise dans une journee de calme), ou il peut y avoir des differences radicales surtout en direction entre niveau de la mer et hauteur quelques dizaines de metres, ce qui est sympa est que le windex en haut signale avant tout l arrivee de la brise (pendant qu en bas on ne sent rien) et petit a petit cela ''baisse'' en hauteur et rejoint la surface de l eau.