Un enfant turbulent mais bien élevé!
Les océans et l'atmosphère véhiculent autour du globe l'énergie et réagissent sur la dynamique du climat!
Ce dernier n'est pas régulier.
Suivant les saisons, les positions et l'importance des dépressions et des anticyclones ainsi que les déplacements de l'air chaud et froid, le temps peut devenir extrêmes et surprendre la population!
IL existe une relation d'union entre Ciel et Terre, entre terre et mer, entre biosphère et hydrosphère!
La circulation océanique!
De l'eau, de l'eau!
L'océan couvre 71% de la surface de la Terre, soit près de 361 millions de km carré, soit près de 1,322 milliard de km cube!
Ça sera chaud quand on devra nettoyer cette piscine, 1.322 milliard de km3, le chlore tu oublieras vite...Bref...
La dynamique des océans serait surtout animée par la circulation atmosphérique et la rotation de la Terre.
La pression et surtout le vent expliquent dans une mesure notable l'existence et la direction des courants de surface.
Les mouvements de ces derniers sont liés aussi à la densité de l'eau, qui varie selon la température et la salinité.
La théorie Edman permet d'expliquer la raison pour laquelle les courants décrivent des mouvements cellulaires.
Des phénomènes de divergences et de convergences sont provoqués par l'effet du vent et de la déviation de Coriolis!
Lorsqu'on a un vent d'origine anticyclonique(tournant dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord), l'eau s'accumule(convergence) au centre.
Alors pour compenser l'élévation de la surface, la thermocline plonge en profondeur!
Lors des vents de dépressions(tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord) le phénomène s'inverse, ce qui provoque un mouvement ascendant de l'eau de mer et une remontée de la thermocline: c'est le pompage d'Ekman.
Fréquemment des remontées d'eaux(upwelling) près des côtes du Portugal, de la Mauritanie, du Perou...ont lieu pour renouveler l'eau de la surface qui est chassée au large par les vents!
On connait différents courants marins!
Le premier est le courant océanique horizontale, qui est dû aux vents comme les Alizés, les Cinquantièmes Hurlants, et la rotation de la Terre
Parmi ces courants il y a le Gulf Stream et le Courant du Labrador dans l'Atlantique nord, le Kuroshio et bien d'autres dans le Pacifique.
La deuxième circulation, ce sont les courants qui plongent vers les profondeurs pour remonter vers la surface des océans.
Les différences de températures(l'eau froide est plus dense que l'eau chaude) et/ou de salinité(l'eau salée est plus dense que l'eau douce) entre les différentes couches de l'océan, entrent en jeux dans leurs mouvements.
Quand la circulation horizontale amène de l'eau dense au-dessus d'une couche qui l'est moins, l'eau de surface plonge alors vers les profondeurs et met en mouvement une circulation "verticale" comme c'est le cas dans l'Atlantique nord!
Entre la couche superficielle chaude et une couche plus profonde, froide on a une "rupture" nommée la thermocline se situant entre 10 et 800 metres de profondeur.
Les courants qui prennent place dans cette couche superficielle suite aux variations de la thermocline qui change lentement de profondeur avec divers processus, comme pour El Niño sont appelée la "circulation thermocline".
D'autre part, on a la circulation thermohaline, qui est une circulation à très grande échelle et qui brasse l'ensemble des bassins océaniques.
Dans l'Atlantique nord, le courant arrive dans la Mer de Norvège et du Labrador où de la glace de mer se forme.
Le taux de salinité des eaux est plus élevé, l'eau froide, plus dense, plonge dans les profondeurs de l'Océan Atlantique le long des côtes américaines Nord et Sud, traverse l'Atlantique Sud pour pénétrer dans l'Ocean Indien.
Puis une partie des eaux remonte à l'ouest de l'Australie et le reste dans le Pacifique Sud.
Dans le Pacifique nord, les eaux refont surface en traversant les zones tropicales où elles se réchauffent.
La circulation océanique en 11 étapes!
Notre histoire débute avec le GulfStream et sa prolongation.
La dérive d'Atlantique nord apportent de l'eau chaude et salée au nord-est de l'Atlantique, en chauffant l'Europe de l'Ouest.
L'eau se refroidit, se mélange à l'eau froide venant de l'océan arctique, et devient si dense qu'elle descend, au sud et à l'est du Groenland.
Si on va plus loin, on voit que ce courant fait partie d'un plus grand système, en reliant l'Atlantique nord, l'Ocean atlantique tropical, l'Ocean atlantique du sud, les océans pacifiques indiens et l'océan méridional.
De plus davantage de descente de l'eau dense se produit près de l'Antarctique.
Si nous regardons au-dessous de la surface, on trouve deux regions avec d'importantes descentes(Sinking) s'étendant sous la surface de l'océan.
Ces descentes affectent les océans de presque toute la Terre à une profondeur de 1000 m et en-dessous.
L'eau froide et dense graduellement chauffée, revient à la surface des océans!
Cette circulation en boucle fermée, est nommée la Circulation de la thermohaline.
En profondeur, le courant connait une circulation caracterisée par sa lenteur(souvent de 15 à 25cm/sec).
L'eau qui remonte le Pacifique Nord est la même que celle qui est descendue de l'Atlantique Nord il y a quelques centaines ou milliers d'années.
Les océans peuvent être assimilés à la "mémoire à long terme" du climat.
La vapeur d'eau demeure dans l'atmosphère pendant 10 ans en moyenne(avant de se déplacer vers une autre partie de la biosphère), mais la durée moyenne de "résidence" de l'eau dans les océans serait d'environ 3000 ans.
Le Golfe Stream
Le Gulf Stream est un courant marin de surface.
C'est un courant chaud qui longe la côte américaine depuis le Golfe du Mexique et qui se dirige vers le nord-est de l'Ocean Atlantique, poussé par les vents dominants du sud-ouest, en se refroidissant progressivement.
Le Gulf Stream est parmi les courants les plus forts.
Il deplace l'eau chaude des zones subtropicales vers les pôles.
En automne, le Gulf Stream se décale vers le nord, alors qu'en hiver et au printemps il se décale vers le sud.
Comparé à la largeur du courant(environ 100-200 kilometres), la gamme de cette variation(30-40 kilometres) est relativement petite.
Selon des résultats d'altimétrie de Geosat, le courant transporte une quantité maximum d'eau en automne et minimum au printemps.
Le Gulf Stream aurait une variabilité saisonnière marquée.
La fluctuation serait la plupart du temps confinée au dessus de 200-300 metre de l'eau, c'est un résultat du réchauffement et de l'expansion saisonnière des eaux de la surface.
Mais les variations du transport des eaux profondes semblent être presque opposées à la phase des eaux de la surface, et leur grandeur est plus significative.
Les courants marins comme le Gulf Stream, repartissent la chaleur autour du globe, tout comme l'atmosphère.
D'après des calculs, les courants océaniques apportent une bonne partie de la chaleur relâchée en hiver.
Mais contrairement à ce que beaucoup de personnes pensent, le Gulf Stream aurait une faible influence sur le contraste thermique entre les hivers Européens et Americains.
Par contre, les courants marins joueraient un rôle plus important plus au nord, en empêchant la formation de glaces de mer le long des côtes norvégiennes.
D'après des simulations numériques, le transport océanique de la chaleur augmente les températures hivernales de l'Est de l'Amérique du Nord et de l'Europe occidentale de 2 à 3 degré C, soit 10% du réchauffement généré par les mouvements atmosphériques.
Entre ciel et mer!
Tout comme l'atmosphère, l'océan joue un rôle important sur le climat.
L'eau se réchauffe moins vite que l'air mais elle se refroidit aussi moins vite que celui-ci!
L'océan a une "mémoire" nettement plus longue que l'atmosphère.
Cette mémoire est de l'ordre de la saison en ce qui concerne les courants de surfaces, et de l'ordre de la décennie au moins en ce qui concerne les grandes masses d'eau dans l'océan profond!
La chaleur ainsi stockée dans l'eau des zones tropicales est restituée vers l'atmosphère aux plus hautes latitudes.
C'est ainsi que sont engendrés les courants océaniques de surface et de profondeurs qui transportent cette chaleur de l'équateur vers les pôles.
Cela permettrait d'équilibrer l'excédent du rayonnement solaire que reçoivent les régions équatoriales!
L'Atlantique véhicule probablement plus de chaleur de l'équateur vers le nord que le Pacifique.
On estime que l'océan contribuerait pour environ 30% au transport de la chaleur, de l'équateur vers les pôles, réalisé par le système climatique.
Au cours de ce transport, l'océan et l'atmosphère échangeraient constamment de l'énergie:
À la surface des océans, ces echanges constituent des flux supérieurs à ceux provenant du Soleil sous forme de lumière visible.
Ils se font sous forme de radiations infrarouges.
D'autre part, un échange très important, en fait dominant, se fait sous forme de chaleur latente, par évaporation et condensation dans l'atmosphère de l'eau des océans.
Avec l'évaporation de l'eau, qui est plus importante au tropique, la salinité augmente mais, avec les apports d'eau douce des pluies et des rivières, elle diminue!
Un deuxième terme essentiel d'échange d'énergie entre l'océan et l'atmosphère est dû à la friction du vent à la surface des océans.
En été, l'ensoleillement est plus important, ce qui réchauffe la surface de l'océan.
Les vents brassent l'eau de l'océan et redistribuent cette chaleur sur une couche de quelques dizaines de mètres de profondeur.
Alors cette couche stocke cette énergie.
Puis quand l'hiver arrive, l'ensoleillement est moins important et les vents plus violents.
Lentement l'océan se refroidit en relâchant sa chaleur dans l'atmosphère!
Ainsi, la chaleur serait stockée au niveau de la surface des océans en été.
Après le largage de cette chaleur dans l'atmosphère, les eaux deviennent froides et plus denses, les faisant alors plonger vers les fonds océaniques...pour être remplacées par les eaux plus profondes, qui sont plus chaudes et moins denses!
Le contraste des températures de l'hiver dépend de trois phénomènes:
Le relargage dans l'atmosphère de la chaleur stockée lors de l'été.
Le transport de la chaleur du Gulf Stream vers le nord de l'Europe.
Les grands méandres atmosphériques qui, en partie façonnés par les reliefs, s'étendent sur plusieurs milliers de km!
