27 mars 2018

Climat : le chaud, le froid, et le vent tortueux

Dans l’hémisphère nord les hivers froids récents seraient paradoxalement dus au réchauffement atmosphérique. Cette hypothèse, à nouveau relayée ces derniers jours, repose sur l’amplitude du courant jet (jet stream).


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Ce courant d’ouest rapide circule à 10’000 m  à la limite entre l’air froid polaire et l’air chaud tropical. Plus la différence de température est grande, plus le courant jet est puissant et « aplati » autour du globe. Plus elle est faible plus il suit une sinusoïde (image 1, cliquer pour agrandir).

Les courants jet sont des moteurs de l’atmosphère. On les étudie depuis environ un siècle. On sait qu’ils varient en étendue et en puissance. Alors qu’est-ce qui aurait changé?

Ce sont les bulles froides. Elles descendraient plus bas que la moyenne référencée.

Le mécanisme invoqué est le suivant. En fondant, les glaces arctiques libèrent la chaleur de l’océan comme on enlève un couvercle. À l’automne, alors que la climat,réchauffement,arctique,courant jet,ouragan,convection,rétroaction,froid,chaudbanquise atteint sa plus petite étendue (conséquence de l’été boréal), cette chaleur monte dans l’atmosphère au-dessus du pôle. En montant l’air se détend et prend du volume, ce qui a pour effet de modifier les champs de pression et de repousser l’air froid vers des latitudes plus basses.

Cette hypothèse du chaud générant le froid est cependant discutable et discutée. Certains scientifiques restent prudents car le courant jet est aussi influencé par des modifications de pression multi-décennales connues (AO, NAO).

 

Distension

De plus les « bulles » ou « gouttes » géantes, existaient avant que l’on ne parle de réchauffement. Sur l’image 2 infoclimat.fr on en voit deux en préparation (janvier 1954). Elles se logent dans les tortueux méandres du jet stream, entre le gros anticyclone et les dépressions.

climat,réchauffement,arctique,courant jet,ouragan,convection,rétroaction,froid,chaudDeux ans après, soit le 31 janvier 1956 (image 3), la situation météo est presque identique mais plus avancée. Cette fois une bulle chaude (en jaune) s’est séparée du bas chaud et survole la Scandinavie, pendant qu’une bulle froide bien visible (en bleu), détachée de son réservoir arctique, descend sur l’Europe centrale.

C’était en 1954 et 1956. Le courant jet était déjà distendu, indépendamment du réchauffement qui n’affectait alors pas le pôle nord.

Dans ce genre de situation météo on peut voir des langues ou couloirs d’air chaud qui remontent jusqu’au pôle. De même les bulles froides n’y sont pas rares et peuvent générer localement une semaine de temps humide et frais jusqu’au Maroc ou en Algérie. 

 

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Exemple: l’image 4 illustre la vague de froid de fin février dernier. Sur la copie d’écran du site earth, on voit le froid sibérien installé sur presque toute l’Europe et l’Asie. Une étroite langue d’air chaud monte vers le nord en longeant le Groenland. Ce jour-là on a enregistré plus de zéro degré près du pôle (rond vert) et -11° en Belgique. 

Le monde à l’envers? Non, normal, et ponctuel. Ce n’est pas dû au réchauffement mais au jeu des pressions régionales. D’ailleurs cela n’a pas duré: l’air arctique a repris sa place. Hier 26 mars il variait entre -34° et -11° selon les zones.

Ce mécanisme, consistant à relâcher de la chaleur dans la région du pôle, est-il une autorégulation (rétroaction négative) qui enverrait le surplus de chaleur vers la stratosphère – comme les ouragans – et qui ferait descendre de l’air froid vers le sol?

climat,réchauffement,arctique,courant jet,ouragan,convection,rétroaction,froid,chaudLa question est pertinente car l’atmosphère a besoin d’un thermostat pour évacuer sa chaleur. Et d’où vient cette chaleur? Du soleil, mais aussi du volcanisme sous-marin via les océans.

Une étude récente laisse même entendre que ce volcanisme sous-marin serait le moteur des grands changements climatiques. Selon la Nasa il y aurait 1,5 millions de volcans ou assimilés sous la mer (y compris bouches à fumerolles ou événements hydrothermaux) dont on ne capte pas toujours l’activité. 1,5 millions de volcans!

En Indonésie les volcans marins cracheurs de boue sont en activité permanente depuis plus de 10 ans. On sait qu’il y a également des volcans actifs dans les eaux arctiques: leurs émissions sont-elles prises en compte dans le réchauffement local et la fonte des glaces?

 

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L’apport de chaleur du soleil peut être diminué par la restitution de celle-ci vers l’espace (rayonnement infrarouge sortant), et par l’augmentation de la surface nuageuse qui rafraîchit le sol en diminuant le rayonnement solaire. C’est une rétroaction négative: le plus de soleil engendre en principe plus d’humidité dans l’air et donc plus de nuages, qui vont réduire l’ensoleillement.

Cela c’est pour l’air. Mais par quoi la chaleur des océans peut-elle être diminuée? Par les courants océaniques profonds, qui échangent leur chaleur avec du froid en passant près des pôles.

Mais aussi par la relâche de cette chaleur dans l’atmosphère, par exemple dans les zones de convection comme l’équateur. Lors de la poussée vers le haut (convection) l’air chaud équatorial monte en cumulonimbus jusqu’à la limite de la stratosphère, ou la dépasse.

climat,réchauffement,arctique,courant jet,ouragan,convection,rétroaction,froid,chaudOn parle de cheminées équatoriales ou de tours convectives pour désigner ce processus ascensionnel. Arrivé au sommet l’air est devenu froid et descend en périphérie de la cheminée. Les images 6 et 7 illustrent le processus convectif.

 

 

Évacuation

L’influence des convections sur les températures est décrit en simple ici:

« La convection thermique redistribue l’humidité et homogénéise la température dans la couche où elle se produit. Ceci influence l’équilibre thermique vertical de la planète en amenuisant la diminution moyenne de température avec l’altitude que l’effet de serre impose à la troposphère.

Sans les mécanismes convectifs, le changement serait plus abrupte et donnerait une température moyenne de la surface terrestre plus élevée. » (Wikipedia)

climat,réchauffement,arctique,courant jet,ouragan,convection,rétroaction,froid,chaudL’atmosphère relâche donc une partie de sa chaleur par les échanges entre sa couche la plus basse, la troposphère, et celle au-dessus de 10 km, la stratosphère. Ces échanges ont lieu sous l’effet des convections, du jet stream, mais aussi par les « zones d’échappement » que sont les grands vortex (cyclones quasi permanents) polaires et les gros orages, tempêtes et ouragans.

D’autres études que celles utilisées par le Giec expliqueront un jour, peut-être, pourquoi l’énergie globale accumulée par les ouragans sur une année est moins forte aujourd’hui que dans les années 1970 (image 8), alors que l’atmosphère et les océans sont annoncés plus chauds. 

  

Tamise

Par où s’évacue la chaleur océanique due aux activités volcaniques sous l’eau? climat,réchauffement,arctique,courant jet,ouragan,convection,rétroaction,froid,chaudProbablement par les mêmes voies, après s’être additionnée à la chaleur déjà contenue dans l’air et l’eau. Il doit y avoir des mécanismes de rétroaction négative pour rétablir l’équilibre. Il faut les chercher, et ne pas chercher seulement les potentielles catastrophes.

S’il n’y avait pas de mécanisme d’évacuation de la chaleur vers l’espace, la Terre pourrait se réchauffer continuellement. Or ce n’est pas le cas. Elle ne se réchauffe que depuis environ trois siècles, soit la fin du petit âge glaciaire. La chaleur des époques chaudes précédentes s’est évacuée. Donc la chaleur excédentaire peut s’évacuer quelque part. Elle ne reste pas simplement stockée dans les océans ou dans l’atmosphère.

Enfin, concernant les hivers, il faut relativiser le froid des derniers. Sauf en Amérique du Nord, ils n’ont ni le mordant ni la durée ceux de 1963, 1985 ou ceux du petit âge glaciaire. La Tamise était alors prise dans la glace pendant les mois d’hiver et l’on tenait foire sur ses eaux gelées (image 9).

Il faut aussi se rappeler que le chaud, c’est la vie en abondance et la prospérité. Le froid c’est la famine et la peine.

 

 

 

Courant jet – quelques jours de données réelles, en accéléré:

 

 

 

Images de convection, en accéléré:

 

 

 

 

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17:16 Publié dans Environnement-Climat, Météo | Lien permanent | Commentaires (6) | Tags : climat, réchauffement, arctique, courant jet, ouragan, convection, rétroaction, froid, chaud | |  Facebook |  Imprimer | | | | hommelibre

Commentaires

"En fondant, les glaces arctiques libèrent la chaleur de l’océan comme on enlève un couvercle." Je veux bien, mais quid de la chaleur de fusion ?

Écrit par : Géo | 27 mars 2018

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Si vous regardez votre vidéo des jet streams, puis les dunes à L'Est de Nouakchott, vous observerez qu'il y a qqch qui cloche. Les dunes orientées au 230° sont phagocytées par un vent au 250°. J'ai contacté de nombreux scientifiques spécialistes sur ce problème, sans le moindre résultat. Il y a des publis, mais non numérisées...

2012 (j'ai remplacé mon nom par mon pseudo...):

"C'est là que ce serait intéressant de discuter : il y a des jeux temporels et d'échelles dans le système. Allez voir sur Google Earth dans l'Erg de Fachi-Bilma entre l'Aïr et le Tibesti et vous trouverez des formes divergentes comme celles que vous signalez. Et ne ne me parlez pas de niveau, l'intérêt que vous portez au sujet montre que vous l'avez. Je vous propose donc de nouveau de vous parler de cela au téléphone, car j'ai fait des publis là-dessus, mais il y a très longtemps et aucune n'est numérisée.

Bien à vous

Yann Callot

Je ne crois pas avoir le niveau pour qu'un entretien téléphonique soit nécessaire ou utile. Mme Marticorena m'a fait parvenir un article de C. Lavaysse et al : Seasonal evolution of the West Africa heat low : a climatological perspective. En page 319, une douzaine de petites cartes montrent cette évolution. Sur la Mauritanie, on voit que les vents varient selon la période de l'année dans les directions observées dans les prises de vue Google Earth. Cela me permet de préciser ma question, du point de vue d'un géologue: ces variations annuelles sont -elles à même de produire ce dessin de grandes dunes orientées primitivement au 250° qui semblent phagocytées par de plus petites dunes (de moindre amplitude) orientées au 230° ?
> En cas de variations annuelles, on devrait en voir les traces sur les dunes à 230, avec des reprises à 250°...
>
> Bien à vous
>
> Géo

Le 15.10.2012 12:15, Yann CALLOT a écrit :
Non, mais j'ai été en stage de terrain avec mes étudiants pendant deux semaines....

Est-ce que vous pourriez m'envoyer un n° de téléphone pour que nous en parlions, mais pas avant la semaine prochaine (je repars en stage en fin d'après midi)

Bien à vous

>> Yann Callot
>>

>>> Ce message aurait-il été écarté par vos filtres anti-spams ?
>>>
>>> Le 05.10.2012 17:30, Géo a écrit :
Monsieur,
J'ai posé cette question à M.Martin Beniston qui m'a renvoyé chez M. Michel Dequé qui m'a donné l'adresse de M.Serge Janicot ; lui-même m'a renvoyé chez Mme Marticorena qui m'a donné votre adresse...
>>>>
>>>> Ayant travaillé en Mauritanie, je faisais souvent les trajets entre Nouakchott et Kaédi par la route de l'Espoir. En regardant mon trajet sur Google Earth, intrigué par cette alternance de sables rouges et de sables blancs, je me suis aperçu que les anciennes dunes étaient reprises par un courant dominant - les westerlies - avec un angle de 20° plus au Sud. (voir photo annexe)
>>>>
>>>> Mon hypothèse serait que les grandes cellules de convection qui constituent le Front inter-tropical (FIT) se sont modifiées en devenant plus grandes. Mais soumises aux alizés, elles auraient du être davantage poussées dans le sens W-E alors que la nouvelle direction va davantage au sud...
>>>>
>>>> Avez-vous entendu parler de ce phénomène ? Existe-t-il des publications à ce sujet ? Et qu'en pensez-vous en tant que spécialistes du climat ?
>>>>
>>>> En vous remerciant de votre attention, je vous prie d'agréer, Monsieur, mes salutations les plus distinguées.
>>>> Géo
>>>

Écrit par : Géo | 27 mars 2018

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J'avais vu un échange de votre part sur ces dunes, mais je n'ai pas plus d'éléments que vous.

Sur le premier commentaire: j'ai donné l'image du couvercle qu'on enlève pour illustrer l'hypothèse dont je parle. Moins de surface de glace = plus d'évaporation. Je n'ai pas les éléments pour répondre à la question de la fusion. En fondant la glace transfère du froid à l'eau de mer, la refroidissant en surface, ce qui peut freiner l'évaporation. Est-ce cela que vous évoquez? Mais il faut ajouter l'apport solaire qui réchauffe légèrement cette surface, et les apports sous-marins du Gulf Stream finissant par le courant norvégien qui se jette dans l'océan arctique.

Écrit par : hommelibre | 28 mars 2018

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"Est-ce cela que vous évoquez?" Non. La fusion de la glace demande beaucoup de calories...
https://fr.wikipedia.org/wiki/Enthalpie_de_fusion

Sur les dunes : ce sont des marqueurs impressionnants du climat. Vous avez vu la régularité sur des milliers de kilomètres ? Alors je continue de trouver bizarre que cette variation de 20° intéresse si peu les "climatologues" (ou idéologues du climat ?)...

Écrit par : Géo | 28 mars 2018

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Oui, faire fondre de la glace demande de l'énergie qui au contact de l'eau liquide est simplement "puisée" dans le liquide qui se refroidit ! Tout comme, à l'inverse, la formation de glace libère de l'énergie (la formation des liaisons hydrogène est exothermique), propriété qui sert dans la lutte contre le gel par aspersion d'eau.
La dynamique des fluides (l'eau et l'air en sont ) est déjà compliquée avec de petits volumes et des pressions "raisonnables", il est bien évident qu'à l'échelle macroscopique de la planète on a des niveaux de complexité difficiles à modéliser et à vraiment interpréter.
Je m'étonnerai toujours de l'omission de la prise en compte de l'action des volcans (terrestres ou sous-marins) dans toutes les analyse visant le changement de climat. Et à tous ceux qui ne parle que de réchauffement, question subsidiaire : que préféreraient ils, que la terre se refroidisse ?

Écrit par : uranus2011 | 29 mars 2018

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"La dynamique des fluides est déjà compliquée avec de petits volumes et des pressions "raisonnables", il est bien évident qu'à l'échelle macroscopique de la planète on a des niveaux de complexité difficiles à modéliser et à vraiment interpréter."
Ben oui, tout est là. Quand on voit la facilité avec laquelle ces pseudo-scientifiques nous parlent de la hausse du niveau des mers et qu'on entrevoit la complexité de cette mesure, on ne peut qu'être effrayé par la montée non des océans mais de la stupidité des universitaires. Certains - la majorité - semblent être à la limite de la débilité mentale. Le fou cinglé Hawking qui nous prévoit une boule de feu à la place de la terre dans 600 ans, et tout le monde qui s'incline devant le grand gourou...

Écrit par : Géo | 29 mars 2018

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