Tweet

dossier, en 4 parties qui seront publiées sur la Terre du Futur, transmis par Fifi321fth (Thomas), passé au lycée Sacré-Coeur à Reims.

Thomas L., Enguerran D., Juliette M.

Dossier Exclusif sur les Courants Marins et de ce qui en résulte…

Ici 1 ere partie..

SOMMAIRE des 4 parties qui seront publiées en 4 articles :

INTRODUCTION

I. Localisation et fonctionnement des courants

marins.

1°) Localisation des courants marins

2°) Les mécanismes du fonctionnement des courants

marins.

a) Le soleil

b) Le vent

c) La force de Coriolis

d) Les différences de densité (salinité)

e) La différence de hauteur d’eau (SSH)

f) Des influences animales marines ?

II. L’influence des courants marins.

1°) Les influences thermiques et pluviométriques des

courants marins permanents.

2°) Les influences des courants temporaires

a) El Nino

b) La Nina

3°) Les autres influences des courants marins

III. Des perspectives d’avenir.

1°) Le contexte du réchauffement climatique

2°) Quels risques pour les courants marins ?

3°) Des signes avant-coureurs ?

CONCLUSION

 

INTRODUCTION :

Il a été observé durant ces deux derniers siècles, et notamment durant ces deux dernières décennies, des changements climatiques. Les scientifiques se sont donc interrogés sur les origines de ces changements.

Ils ont alors remarqué que les courants marins, dont ils avaient conjecturé un effet possible sur les climats à plus ou moins grande échelle, avaient en fait une réelle incidence sur ce phénomène.

Les courants marins ont-ils vraiment un effet sur le climat ?

Si oui lequel ?

Un courant marin est un déplacement d’eau de mer caractérisé par sa direction, sa vitesse et son débit. Il repose sur des notions fondamentales physiques, c’est-à-dire qu’il a un fonctionnement connu. Grâce à ce fonctionnement, et au fait qu’à New York qui est à la latitude de Milan il fasse bien plus froid, on en déduit des influences précises qui régissent le climat mondial dû à la grande inertie thermique (calorifique) des océans.

Ce sont donc les océans qui sont les acteurs prépondérants de notre temps d’aujourd’hui et de demain.

I. Localisation et fonctionnement des courants marins.

1°) Localisation des courants marins

Courants froids : > Permanents : Californie, Humblot, Labrador, Canaris, Benguela, courant circumpolaire Antarctique, Oya Shivo

> Temporaires : La Niña.

Courants chauds : > Permanents : Kouro Shivo, CCE, CSE, CHE, Gulf

Stream, Brésil, Aiguille Mascareigne, Australie Ort.

> Temporaires : El Niño.

2°) Les mécanismes du fonctionnement des courants marins.

a) Le soleil

Le soleil est une étoile comme il en existe des milliards de milliards dans l’univers, c’est celle de notre système solaire composé de quatre planètes telluriques (= rocheuses (présence de sillice)), qui sont Mercure, Vénus, la Terre et Mars ; et de quatre planètes gazeuses (géantes gazeuses), qui sont Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune.

Le soleil est la source d’énergie qui règle les mouvements de l’océan et de l’atmosphère et donc notre climat.

Ensoleillement (en Watt/m²)

Comme on peut le voir sur cette carte, qui représente la dose d’infrarouges reçue par le sol, l’équateur reçoit beaucoup plus de rayons solaires (environ 500 W/m²) que les pôles, ou les moyennes latitudes (100 à 300W/m²). Cela est simplement dû à l’inclinaison de l’écliptique de notre planète (23°), ainsi qu’à la variation de son orbite autour du soleil.

b) Le vent

Le principal moteur des courants de surfaces est le vent. Les vents sont régis par une alternance de basses et de hautes pressions selon la latitude. A l’équateur, nous observons comme une énorme marée barométrique, c’est-a-dire que c’est une grande zone caractérisée par des pressions d’environ 1015 Hpa. La chaleur et la forte évaporation à l’équateur créent des mouvements de convection.

On distingue donc dans la circulation atmosphérique générale trois parties qui composent la surface de la terre, symétriques par rapport à l’équateur:

> Les cellules de Hadley (anticyclones)

> Les cellules de Ferrel (dépressions)

> Les vortex polaire et austral (dépressions)

Entre les cellules de Hadley, à l’équateur donc, soufflent les alizés d’Est en Ouest. Entre les cellules de Hadley et de Ferrel soufflent les Westerlies d’Ouest en Est dans l’HN (hémisphère nord), et dans l’HS c’est pareil, le sens est le même d’Ouest en Est, par contre les sens de rotation des anticyclones et depressions sont inversés.

HN: les anticyclones tournent dans le sens des aiguilles d’une montre et les dépressions en sens inverse des aiguilles d’une montre.

HS: les anticyclones tournent en sens inverse des aiguilles d’une montre et les dépressions dans le sens des aiguilles d’une montre.

Les jet-streams subtropicaux qui circulent parallèlement aux latitudes (selon les flèches vertes) alimentent les alizés, qui reviennent vers l’équateur (selon les flèches bleues), bouclant la cellule de Hadley. Ils alimentent aussi des vents qui se dirigent vers les pôles et qui font partie de la cellule de Ferrel.

La circulation atmosphérique globale comprend plusieurs «cellules» ou boucles de vent juxtaposées. Lors d’un événement El Niño, qui modifie la cellule de Walker (parallèle à l’équateur) et la cellule de Hadley, les cellules voisines sont également modifiés, ainsi que leurs voisines… ce qui explique pourquoi El Niño a des répercutions sur l’ensemble du globe.

c) La force de Coriolis

Dans un système de référence (référentiel) en rotation uniforme, les corps en mouvement, tels que vus par un observateur partageant le même référentiel, apparaissent sujets à une force d’inertie perpendiculaire à la direction de leur mouvement. Cette force est appeléeforce de Coriolis en l’honneur de l’ingénieur français Gaspard-Gustave Coriolis.

La force de Coriolis permet l’interprétation de beaucoup de phénomènes à la surface de la terre. La vitesse de rotation de la terre à la surface est maximale à l’équateur et décroit vers les pôles.

Tout objet qui se dirige vers les pôles est donc sous l’effet d’une accélération qui l’entraine vers l’est. C’est la Force de Coriolis.

Cette force peut être modélisée par de l’eau s’écoulant dans un évier, en effet, l’eau qui s’écoule tourne dans un sens à l’hémisphère Nord, et dans le sens opposé à l’hémisphère sud, comme c’est le cas pour la rotation des masses d’air.

Cependant, la Terre tourne et en utilisant la définition de la force de Coriolis dans un référentiel en rotation, on voit que cette dernièreaugmente à mesure que la vitesse obtenue par le gradient de pressionaugmente mais dans la direction perpendiculaire. Ainsi la circulation de l’air sera anti-horaire autour d’une dépression et horaire autour d’un anticyclone (hémisphère nord).

Le sens de rotation de cette basse pression tournant au large de l’Islande dans le sens contraire des aiguilles d’une montre est dû aux effets combinés de la force de Coriolis et du gradient de pression.

Les dépressions ne peuvent pas se former près de l’équateur où la composante horizontale de la force de Coriolis est nulle. La variation de la force de Coriolis donne donc différents régimes de circulation atmosphérique selon la latitude.

Dans la figure, on voit comment cela se produit en prenant les quatre points cardinaux comme début de l’interaction des forces. Le gradient de pression (flèches bleues) amorce le déplacement de l’air mais la force de Coriolis (flèches rouges) le fait dévier vers la droite (flèches noires). Le gradient de pression s’ajuste en direction avec ce changement ainsi que la force de Coriolis ce qui fait changer continuellement la direction de notre parcelle.

d) les différences de densité (salinité)

à suivre au prochain volet de ce dossier

La Terre du Futur

sources :

> http://flynetweb.free.fr/index.htm

> http://fr.wikipedia.org/wiki/courant-marin.

> http://fr.wikipedia.org/wiki/force-de-coriolis

> http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/Infosciences/Climats/Dynam-atmos/courscoriolis

> http://www.ifremer.fr/aei2006/presentation/T1S3/aei2006_16_58.pdf

> http://www.mercator-ocean.fr/html/

> http://la.climatologie.free.fr/sommaire.htm

> http://laterredufutur.com/html

LIVRES :

> Petit atlas du climat, Laure Chémery

> Planète océane (pp 47-55)

Dictionnaires :

> Le Petit Larousse illustré, édition 2007

> Le Robert, édition 2007

> Encyclopédie Universalis, édition 2000

 

(926)