Brise-vent
En substance, lorsque le vent rencontre un obstacle poreux tel qu’un brise-vent ou une ceinture brise-vent, la pression de l’air augmente (vaguement parlant, l’air s’accumule) du côté au vent et (inversement) la pression de l’air diminue du côté sous le vent. En conséquence, le flux d’air s’approchant de la barrière est retardé et une partie de celui-ci est déplacée vers le haut et au-dessus de la barrière, ce qui entraîne un jet de vitesse du vent plus élevée en altitude. Le reste du courant d’air en contact, après avoir été retardé dans son approche, circule maintenant à travers la barrière jusqu’à son bord aval, poussé par la diminution de la pression sur toute la largeur de la ceinture de protection; émergeant du côté sous le vent, ce courant d’air est maintenant encore retardé par un gradient de pression défavorable, car sous la lee de la barrière, avec une distance sous le vent croissante, la pression de l’air se rétablit à nouveau au niveau ambiant. Le résultat est que la vitesse minimale du vent ne se produit pas au brise-vent ou à l’intérieur du brise-vent, ni à son bord sous le vent, mais plus loin sous le vent – nominalement, à une distance d’environ 3 à 5 fois la hauteur du brise-vent H. Au-delà de ce point, la vitesse du vent se rétablit, aidée par le transport de l’élan vers le bas du cours d’eau sus-jacent, se déplaçant plus rapidement. Du point de vue des équations de Navier-Stokes à moyenne de Reynolds, ces effets peuvent être compris comme résultant de la perte d’élan causée par la traînée des feuilles et des branches et seraient représentés par la force corporelle fi (un puits d’élan distribué).
Non seulement la vitesse moyenne (moyenne) du vent est réduite dans la lee de l’abri, mais le vent est également moins en rafales, car les fluctuations du vent turbulent sont également atténuées. En conséquence, le mélange vertical turbulent est plus faible sous le vent de la barrière qu’au vent, et il en résulte des effets microclimatiques secondaires intéressants. Par exemple, le jour, la chaleur sensible qui s’élève du sol en raison de l’absorption de la lumière du soleil (voir bilan énergétique de surface) est mélangée moins efficacement dans le vent d’un brise-vent, de sorte que la température de l’air près du sol est légèrement plus élevée dans le vent que du côté du vent. Bien entendu, cet effet est atténué avec l’augmentation de la distance sous le vent et en effet, au-delà d’environ 8H en aval, il peut exister une zone effectivement plus froide qu’au vent.