La circulation atmosphérique générale
La circulation atmosphérique générale
A la manière des rapaces, les pilotes de planeur recherchent des ascendances d’air chaud afin d’élever et de maintenir en l’air pendant plusieurs heures souvent, des machines dont le poids total peut atteindre 650 kg. Ils savent bien que le moteur des mouvements des masses d’air est la différence de densité liée à leur température. Quand la température augmente, la densité de la masse d’air diminue et elle tend à s’élever. Dans la troposphère, entre le niveau de la mer et environ 13 000 m – c’est le lieu où les principaux phénomènes météorologiques se déroulent – la température diminue d’environ 0,65 °C tous les 100 m. En s’élevant, les masses d’air plus chaudes se refroidissent puis se condensent en nuages : les « cumulus », dont la présence trahit les ascendances. Inversement, l’augmentation de la densité de l’air froid en haute altitude provoque des courants descendants, nommés « subsidences thermiques ».
Avec les mouvements verticaux se combinent des mouvements horizontaux : les vents. Les vents soufflent des hautes pressions (les « anticyclones ») vers les basses pressions (les « dépressions »), ce qui tend à équilibrer les différences. Les trajectoires générales des mouvements des masses d’air sont donc des mouvements circulaires, ou plutôt refermés sur eux-mêmes.
Cela explique que l’équateur ne s’échauffe pas continuellement tandis que les pôles ne cesseraient de se refroidir. En effet, notre planète reçoit du Soleil un flux d’énergie qui varie en fonction de l’activité solaire et de la distance Terre-Soleil. Cependant, ce flux n’est pas également réparti à la surface du globe : les rayons du Soleil sont très inégalement répartis à la surface de la Terre : l’équateur est excédentaire, les pôles déficitaires. Le flux solaire incident dépend ainsi de l’inclinaison des rayons par rapport à la surface : à l’équinoxe de printemps, le flux à l’équateur est perpendiculaire à cette surface alors qu’il est oblique au pôle. Il se répartit donc au pôle sur une beaucoup plus grande surface qu’à l’équateur car il est déjà concentré sur une surface deux fois plus grande à 60° de latitude qu’à la latitude zéro.
Ce phénomène est aggravé par un autre facteur : le pouvoir réfléchissant de la surface de la planète et des masses nuageuses. On nomme « albedo » (du bas latin « blancheur ») ce pouvoir réfléchissant. Plus la surface réfléchissante est claire, plus l’albedo est important. Il est nul dans le cas d’un corps noir. En moyenne, 30 % du flux solaire est réfléchi par la Terre (c’est-à-dire la surface du sol, les aérosols et les nuages) vers l’espace profond, le reste étant absorbé et transformé en chaleur. L’albedo peut dépasser 80 % sur les surfaces enneigées ou les glaces. En revanche, il ne dépasse pas 10 % sur les mers, en l’absence de nuages. Le déficit thermique des hautes latitudes est donc fortement intensifié par l’albedo des zones englacées. Le bilan énergétique de notre planète est donc inégal. De 0° à 40° de latitude, il est positif et engendre un réchauffement tendanciel ; de 40° à 90° de latitude, il est négatif et engendre un refroidissement tendanciel. Le bilan global de la France est négatif : qu’une source de chaleur comme le Gulf Stream vienne à faire défaut et le climat deviendrait beaucoup plus rigoureux.
Voilà donc la raison pour laquelle les régions des hautes latitudes ne se refroidissent pas continuellement, et pourquoi la région intertropicale ne connaît pas un réchauffement continu : dans les deux cas, la réponse est la même : la circulation générale de l’atmosphère et les courants océaniques, provoquent les échanges de température qui ont pour effet de limiter les tendances qui viennent d’être évoquées.
Avec les mouvements verticaux se combinent des mouvements horizontaux : les vents. Les vents soufflent des hautes pressions (les « anticyclones ») vers les basses pressions (les « dépressions »), ce qui tend à équilibrer les différences. Les trajectoires générales des mouvements des masses d’air sont donc des mouvements circulaires, ou plutôt refermés sur eux-mêmes.
Cela explique que l’équateur ne s’échauffe pas continuellement tandis que les pôles ne cesseraient de se refroidir. En effet, notre planète reçoit du Soleil un flux d’énergie qui varie en fonction de l’activité solaire et de la distance Terre-Soleil. Cependant, ce flux n’est pas également réparti à la surface du globe : les rayons du Soleil sont très inégalement répartis à la surface de la Terre : l’équateur est excédentaire, les pôles déficitaires. Le flux solaire incident dépend ainsi de l’inclinaison des rayons par rapport à la surface : à l’équinoxe de printemps, le flux à l’équateur est perpendiculaire à cette surface alors qu’il est oblique au pôle. Il se répartit donc au pôle sur une beaucoup plus grande surface qu’à l’équateur car il est déjà concentré sur une surface deux fois plus grande à 60° de latitude qu’à la latitude zéro.
Ce phénomène est aggravé par un autre facteur : le pouvoir réfléchissant de la surface de la planète et des masses nuageuses. On nomme « albedo » (du bas latin « blancheur ») ce pouvoir réfléchissant. Plus la surface réfléchissante est claire, plus l’albedo est important. Il est nul dans le cas d’un corps noir. En moyenne, 30 % du flux solaire est réfléchi par la Terre (c’est-à-dire la surface du sol, les aérosols et les nuages) vers l’espace profond, le reste étant absorbé et transformé en chaleur. L’albedo peut dépasser 80 % sur les surfaces enneigées ou les glaces. En revanche, il ne dépasse pas 10 % sur les mers, en l’absence de nuages. Le déficit thermique des hautes latitudes est donc fortement intensifié par l’albedo des zones englacées. Le bilan énergétique de notre planète est donc inégal. De 0° à 40° de latitude, il est positif et engendre un réchauffement tendanciel ; de 40° à 90° de latitude, il est négatif et engendre un refroidissement tendanciel. Le bilan global de la France est négatif : qu’une source de chaleur comme le Gulf Stream vienne à faire défaut et le climat deviendrait beaucoup plus rigoureux.
Voilà donc la raison pour laquelle les régions des hautes latitudes ne se refroidissent pas continuellement, et pourquoi la région intertropicale ne connaît pas un réchauffement continu : dans les deux cas, la réponse est la même : la circulation générale de l’atmosphère et les courants océaniques, provoquent les échanges de température qui ont pour effet de limiter les tendances qui viennent d’être évoquées.
Vidéo : La circulation atmosphérique générale
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