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Les Océans
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L'Oscillation Nord-Atlantique
L'oscillation nord-atlantique est l'un des plus vieux phénomènes météorologiques connus. Elle régit les hivers d'Europe du nord, qui seront alors soit humides et chauds soit froids et secs. Nous ne savons pas vraiment qu'est-ce qui gouverne cette oscillation nord-atlantique, ni comment elle risque d'être modifiée par le réchauffement du climat.
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La pression atmosphérique
La pression atmosphérique à la surface terrestre est différente selon les endroits, ceci en partie du fait que la surface de la Terre est plus ou moins exposée aux rayons du soleil. Quand le soleil réchauffe la terre, l'air au-dessus se réchauffe, devient moins dense, se dilate et s'élève. L'air encore au dessus est poussé plus haut et s'étend alors horizontalement dans les hautes couches de la troposphère. A cause de ce mouvement d'air horizontal, il y a moins d'air au-dessus de la surface qui avait été initialement chauffée, et la pression y est donc plus faible. Quand l'air s'élève, il se refroidit. Et quand il se refroidit, il devient plus dense et descend. Ceci signifie que dans les zones où l'air descend, il y a plus d'air et il se forme alors une zone de haute pression. Sur notre planète, l'air se déplace des zones de haute pression vers les zones de basse pression pour équilibrer les différences de pression, ce qui génère donc des vents et une circulation atmosphérique.
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1. Cette figure montre les grands traits de la circulation atmosphérique, et les principales ceintures de haute et basse pressions autour de la Terre. Les "cellules" de pression entre l'équateur et 30oN ou 30oS sont appelées cellules de Hadley, d'après George Hadley qui a suggéré leur existence en 1735. Ces cellules transportent la chaleur de l'équateur vers les régions tempérées et polaires plus froides. Cliquez sur cette image de la NASA pour l'agrandir ! (180 KB).
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Autour de la terre il y a plusieurs bandes principales où la pression est soit élevée soit basse. À l'équateur, le réchauffemnt du soleil force l'air à s'élever, ce qui cause une zone de basse pression. Cet air redescend vers la surface de la Terre aux latitudes 30oN et 30oS, ce qui génère à ces endroits des bandes de haute pression. À environ 60°N et 60°S, l'air froid et dense qui descend des pôles rencontre de l'air plus chaud car plus près de l'équateur. L'air chaud est moins dense et est alors obligé de s'élever, ce qui conduit à des zones de basse pression. Cet air se refroidit et redescend autour des pôles, y générant une zone de haute pression. Vous pouvez lire plus de détails sur ces "ceintures" de hautes et basses pression dans la partie "Météorologie, Bases, Circulation planétaire" (voir le lien en bas de cette page).
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L'Oscillation nord-atlantique
Les différences de pression entre les Açores à ~30°N (38°N exactement) et l'Islande à ~60°N (65°N exactement) génèrent l'un des plus vieux phénomènes météorologiques connus: l'oscillation nord-atlantique (NAO en anglais). La NAO est plus importante en hiver et a deux phases. Chaque phase est responsable de conditions atmosphériques distinctes autour de l'Atlantique nord. Les récoltes agricoles, les ressources en eau et en énergie et la pêche sont tous directement affectés par la phase de cette oscillation. Elle gouverne même le lieu de formation des nouvelles eaux profondes, et influence donc aussi la circulation thermohaline.
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2. Cette figure montre l'indice de l'oscillation nord-Atlantique au cours des 200 dernières années. Jusqu'à environ 1900, l'indice de la NAO a changé presque chaque année; mais depuis le début du 20ème siècle, il s'avère que l'indice de la NAO a été principalement positif, ce qui cause des hivers humides et chauds en Europe du nord. Nous ne savons pas si ce changement est simplement dû aux variations naturelles du climat ou bien si l'influence des humains, à travers le réchauffement planétaire, a changé le fonctionnement naturel de ce phénomène climatique. Merci à Dr. Tim Osborn de la Climatic Research Unit, University of East Anglia, Norwich, U.K. pour cette figure.
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Phase positive de l'indice de la NAO
Les hivers de la phase positive de la NAO se produisent lorsqu'il y a une forte différence de pression entre les Açores et l'Islande. En conséquence, des tempêtes hivernales plus nombreuses et plus fortes traversent l'Atlantique en direction du nord-est. Elles apportent la chaleur de l'océan à la moitié nord de l'Europe occidentale, ce qui se conclue dans cette région par des hivers humides et doux, avec des vents violents, tandis que les régions du bassin méditerranéen sont relativement protégées des tempêtes et connaissent des hivers plutôt froids et secs. De forts vents d'origine polaire descendent vers le nord-ouest et refroidissent alors la mer du Labrador, causant la formation d'une nouvelle eau profonde, et des hivers secs et froids au Canada et au Groënland. Ces vents n'affectent pas la mer du Groenland et cette région ne se refroidit pas tellement, ce qui réduit localement la formation d'eau profonde.
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Phase négative de l'indice de la NAO
Les hivers négatifs de NAO se produisent quand la différence de pression entre les Açores et l'Islande est faible. Les tempêtes hivernales sont alors moins nombreuses et moins fortes. Ces vents prennent une direction plus orientée au sud que lors des phases positives de la NAO, et apportent de l'air chaud et humide au bassin méditerranéen. De l'air froid issu du nord et de l'est peut alors descendre vers l'Europe du nord. Ce vent du nord froid voyage du pôle nord vers la mer du Groenland, ce qui refroidit suffisamment l'eau pour lui permettre de couler; une nouvelle eau profonde peut s'y former. |
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3a. Lors des hivers de la phase positive de la NAO, de nombresuses tempêtes sont présentes au-dessus de l'Océan Atlantique nord. Ces tempêtes apportent de l'air chaud contenant beaucoup de vapeur d'eau à l'Europe du nord, ce qui fait que les hivers y sont humides et chauds. Plus au sud, les vents apportent de l'air continental sec et froid au bassin méditerranéen; l'hiver y sera ensoleillé mais froid. |
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3b. Lors des hivers de la phase négative de la NAO, il y a moins de tempêtes sur l'Atlantique nord. Ces rares tempêtes apportent de l'air océanique chaud et humide au bassin méditerranéen,. la faible différence de pression permet aux vents du nord de souffler sur le nord de l'Europe. L'hiver y sera sec et ensoleillé, mais très froid !
Le "H" signifie haute pression et le "L" basse pression. |
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Qu'est-ce qui contrôle la NAO?
A ce jour, nous ne savons pas vraiment pourquoi la NAO peut être dans une phase positive ou négative. Lorsque les phénomènes météorologiques sont uniquement dus à l'atmosphère, ils durent quelques secondes à quelques semaines. La phase de la NAO, elle, est constante pendant une ou plusieurs années. Ceci indique que l'océan, qui a davantage d'inertie que l'atmosphère, y a aussi son mot à dire. Grâce aux modèles informatiques, on pense que la NAO est une réponse à de lents changements des températures planétaires, ces changements semblant être plus importants autour de l'équateur. Les vents très élevés de la stratosphère pourraient également avoir une influence sur le climat de l'Atlantique nord.
Réchauffement climatique
L'oscillation nord-atlantique est une part importante des études sur le changement du climat. Ces dernières années ont montré une forte tendance à des phases positives persistantes de la NAO, et nous ne savons vraiment pas pourquoi. Il se peut que cela soit dû simplement à la variabilité naturelle du climat, mais aussi que la NAO (et d'autres variations naturelles du climat) soit sensible au réchauffement global.
A lire aussi:
Sur les ceintures de pression et la circulation atmosphérique planétaire:
Météorologie- Bases-2ème partie- Circulation planétaire
A propos de cette page:
auteur: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
1. relecteur scientifique: Dr. Tim Osborn - Climatic Research Unit, University of East Anglia, Norwich - U.K.
dernière version: 2004-06-22 par E Uherek
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