Climat

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Posté par marvin 20/03/2009 @ 08:11

Tags : climat, environnement

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Climat

Un exemple de région aride : la vallée de la mort en Californie.

Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la météo qui désigne l'étude du temps sur le court terme et dans des zones ponctuelles. L'étude du climat est la climatologie. La détermination du climat est effectuée à l'aide de moyennes établies à partir de mesures statistiques et annuelles et mensuelles sur des données atmosphériques locales : température, précipitations, ensoleillement, humidité, vitesse du vent. Sont également pris en compte leur récurrence ainsi que les phénomènes exceptionnels. Le terme « climat » apparaît dans la langue française au XIIe siècle comme dérivé du latin climatis qui provient du grec klima qui désigne l'inclinaison de la Terre par rapport au Soleil. Les premiers découpages climatiques en effet ont été établis selon l'inclinaison des rayons du Soleil par rapport à l'horizon. La première description d'un climat a été effectuée par Xia Xiao Zheng, au XXe siècle av. J.-C.. La notion de changement climatique, et celle de réchauffement climatique se réfèrent au climat planétaire et à ses variations globales et locales.

Il existe de nombreuses classifications des climats, elles varient en fonction des méthodes utilisée, des données observées. On les choisit en fonction des buts des observateurs. Une des plus connue est la classification de Köppen.

Ce climat est présent de part et d’autre de l’équateur, parfois jusqu’à 15 à 25 degrés de latitude nord et sud. La température mensuelle moyenne est toute l’année au-dessus de 18°. On distingue une saison sèche et une saison humide. Plus l’on s’approche de l’équateur et plus la saison humide s’allonge. Les littoraux tropicaux à l’ouest peuvent subir une variation très importante de température.

Le climat tropical sec est caractérisé par une évaporation supérieure aux précipitations et une température moyenne annuelle supérieure à 18 °C. On distingue quelques mois où les précipitations peuvent se produire. La végétation est parfois absente. Il s'étend entre 10 et 35 degrés de latitude nord et sud. Ce climat est caractéristique des régions désertiques ou semi-désertiques des grandes régions continentales souvent entourées de montagnes, à l'ouest et au centre des continents.

Ce type de climat se rencontre à des latitudes comprises entre 25 et 40° et exceptionnellement jusqu'à 45° au nord du bassin méditerranéen occidental. Ces climats subissent l'influence de masses d'air tropicales pendant les mois d'été, leur apportant de fortes chaleurs. Par contre ils connaissent une vraie saison froide, même si celle-ci est modérée, sous l'influence de masses d'air polaire. En outre, si le ressenti est agréable (douceur, ensoleillement), ces climats sont aussi sujet à des phénomènes brutaux (orages, inondations, tempêtes tropicales, cyclones).

Généralement deux types de climats peuvent être qualifiés de subtropicaux: le climat méditerranéen sur les façades occidentales et le climat subtropical humide sur les façades orientales. Si ces deux climats ont en commun un hiver relativement doux et humide (même si un coup de froid n'est jamais exclu), les masses d'air tropical en été apportent des situations bien différentes. Le climat méditerranéen connait l'aridité estivale, alors que le climat subtropical humide subit une chaleur très moite.

Les climats subtropicaux, par leur saison froide en hiver, peuvent aussi être qualifiés de climats tempérés chauds.

Ce climat est en général caractérisé par les saisons tempérées, ainsi dit une saison froide (hiver) et une saison chaude (été). On le divise en deux grands sous-groupes : le climat océanique avec des étés frais et des hivers doux et humides influencés par la proximité des océans où l'on retrouve les courants chauds (façade ouest des continents) et le climat continental avec des étés chauds et orageux et des hivers froids et plutôt secs (façade est des continents). Le climat océanique est marqué par une amplitude thermique faible (plus ou moins 10°), qui s'accentue dans l'intérieur des continents (jusqu'à 40°). Les précipitations sont de l'ordre du mètre et surtout bien réparties. On le retrouve entre 35 et 50 degrés de latitude dans l'hémisphère nord et sud ( Paris, Londres, Dublin, Oslo, etc..). Berlin en serait la limite orientale en Europe. Certains auteurs parlent de climat hyperocéanique pour la bande de terre où l'influence de l'océan est journalière par la brume de mer ( Vancouver, Seattle, Rouen, Bruxelles, etc..). Voir aussi climat océanique.

Le climat continental se distingue par une amplitude thermique forte (dépassant les 40°) et des précipitations de l'ordre du mètre mais réparties surtout pendant la période estivale. L'influence de l'océan ne pouvant se faire sentir vue la direction générale des vents, c'est l'humidité due à l'évapotranspiration des terres (forêts et marécages) et des lacs qui fournit les précipitations (Montréal, Toronto, Chicago, Minneapolis, Winnipeg, Calgary). Les villes côtières des façades orientales subissent surtout ce climat malgré leur proximité des océans (New York, Boston, Washington, Shanghai, Séoul). Là aussi certains auteurs parlent de climat hypercontinental pour les régions intérieures des grands continents où seule la terre influence le climat (Yakoutsk, Irkoutsk (Sibérie),Dawson,Klondike, Yellowknife (Canada). Les températures extrêmes sont souvent étonnantes (+36 °C et -64 °C pour Snag au Yukon). Voir aussi climat continental.

Ce climat est un intermédiaire entre le climat tempéré et le climat polaire. Les étés sont moins chauds et les hivers plus rigoureux que dans le climat tempéré. La végétation correspond à la forêt boréale ou Taïga. On ne retrouve ce type de climat que dans l'hémisphère Nord : partie centrale de tout le Canada, majeure partie de la Russie et nord-est de la Chine. C'est une région peu habitée aux étés courts et frais. Les quelques villes connues sous ce climat sont : Labrador City, Schefferville, Chibougamau, Rouyn-Noranda, Timmins, Uranium City, Fort McMurray au Canada (toutes des villes minières). En Eurasie, la Sibérie occidentale correspond à ce climat et l'on y retrouve peu de ville ou village connus hormis Moscou qui est à la limite des climats tempéré continental et subarctique. Le climat subarctique correspond à l'appellation « climat tempérés froid sans saison sèche avec aucun mois chaud (+22 °C) » (Dfc) de Köppen.

Le climat polaire est caractérisé par des températures froides toute l'année, le mois le plus froid étant toujours au-dessous de -40 °C. La température moyenne mensuelle dépasse -50 °C sur les inlandsis. Vent fort et persistant, le blizzard. Il est caractéristique des côtes nord de l'Amérique, de l'Europe et de l'Asie, ainsi que du Groenland et de l'Antarctique.

Une classification plus simple et plus communément utilisée existe aussi. Elle permet d'identifier un climat par un simple diagramme ombrothermique. Chaque climat, exception faite du climat équatorial, a deux diagrammes types, l'un pour les régions de l'hémisphère Nord, l'autre pour l'hémisphère Sud. Si le climat équatorial n'a pas cette caractéristique, c'est qu'il ne connaît pas de saisons, et se trouve près de l'équateur.

L'échelle climatologique.

Les échelles spatiales du climat.

Les climats régionaux.

L'échelle des climats régionaux ou mésoclimats, qui s'applique à des régions de plusieurs milliers de kilomètres carrés, soumises à certains phénomènes météorologiques bien particuliers (Sirocco, vent venu du désert) du fait de l'interaction entre la circulation générale et le relief. Le climat de l'Alsace, asséché par l'effet de foehn, fournit un exemple typique de climat régional.

Les climats locaux.

Les microclimats.

Cette échelle, enfin, concerne des sites peu étendus grands d'une centaine de mètres carrés, parfois beaucoup moins. Les traits spécifiques de la topographie et de l'environnement à petite échelle — bâtiments et obstacles divers, couvert végétal, niches rocheuses... — modifient dans ce cas sur des aires réduites, mais de façon parfois très notable, les caractéristiques générales du courant aérien, de l'ensoleillement, de la température et de l'humidité.

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Climat montagnard

Le climat montagnard est un climat propre aux diverses régions de montagne, indépendamment de la zone climatique où elles se situent.

Dans chaque zone climatique, les rythmes thermiques et pluviométriques du milieu montagnard sont proches de ceux des plaines voisines, mais les températures sont plus faibles, et les précipitations augmentent au moins jusqu'à une altitude qualifiée d'optimale. L'exposition et la vigueur du relief apportent aussi des nuances importantes.

La pression atmosphérique et la densité de l'air diminuent avec l'altitude suivant une loi logarithmique, car l'air a tendance à se tasser au voisinage de la surface du globe. Le rayonnement solaire qui arrive sur un substrat est donc plus important en montagne qu'en plaine à la même latitude, car il y a moins d'absorption : vers 3 000 m, aux moyennes latitudes, ce rayonnement est équivalent à celui qui arrive sur une plaine à l'équateur.

La température diminue avec l'altitude car la raréfaction de l'air limite l'absorption des radiations solaires (il y a moins d'air pour transformer l'énergie électromagnétique du soleil en chaleur). Le gradient thermique moyen est d'environ 0,6 °C tous les 100 m. La température varie d'une valeur d'environ 1 °C pour 100m, lorsque l'humidité relative de l'air est inférieure à 100 % (air sec), à une valeur d'environ 0,5 °C pour 100 m, lorsque l'air est saturé. La qualité hygrométrique de l'air est donc déterminante et en général, le gradient thermique tourne autour de 1 °C pour 100 m en bas de versant et de 0,5 °C pour 100 m lorsque l'air devient saturé.

Les montagnes sont des îlots de froid, aussi bien sous les moyennes que sous les basses latitudes. L'isotherme annuelle 0 °C se situe vers 600 m au niveau du cercle polaire, entre 2 700 m et 3 000 m sous les moyennes latitudes, et vers 5 000 m à l'équateur. Mais les effets du froid dans chacune de ces zones ne sont pas vraiment comparables car les rythmes quotidiens sont différents.

Sous les moyennes latitudes, en été, les températures sont douces ou chaudes le jour, fraîches la nuit. L'hiver est nettement plus froid et les amplitudes quotidiennes sont plus faibles. Au-dessus de 2 000 m, le milieu est peu hospitalier pour l'homme mais propice au développement des sports d'hiver. Par exemple, dans la vallée de l'Arve, à Chamonix-Mont-Blanc (1 037 m d'altitude), la moyenne de janvier est de -5,8 °C et le nombre moyen de jours de gel, de 187 ; au Sonnblick (Alpes autrichiennes), à 3 326 m, la moyenne de février est de -13,5 °C et le nombre de jours de gel, est supérieur à 300.

Sous les latitudes tropicales, les amplitudes annuelles (ATA) sont moins fortes que les amplitudes quotidiennes (ATQ): toute l'année, les journées sont chaudes et les nuits fraîches. Les montagnes d'altitude moyenne sont des îlots de fraicheur et ont souvent été choisies, autrefois, comme lieu de résidence par les colons européens (Nairobi au Kenya, Darjeeling en Inde...).

Enfin, sous les hautes latitudes, les montagnes sont, en permanence, des régions froides.

L'influence de l'exposition au rayonnement solaire et la vigueur du relief apportent des nuances fondamentales, surtout sous les moyennes latitudes. En effet, dans la zone intertropicale, les contrastes thermiques entre versants sont beaucoup plus faibles car les rayons du soleil sont plus proches de la verticale. Vers l'équateur, dans les régions ensoleillées, la course du soleil fait que les glaciers ont tendance à se trouver principalement sur les versants nord et sud.

Sous les moyennes latitudes, les vallées profondes et étroites ne reçoivent les rayons du soleil qu'en milieu de journée. L'hiver, elles peuvent même rester totalement à l'ombre pendant plusieurs semaines. Les contrastes thermiques entre versants sont importants lorsque les reliefs sont orientés est-ouest. Les versants qui regardent vers les pôles sont beaucoup moins ensoleillés que ceux qui sont tournés vers l'équateur. Les premiers (ubacs, ombrés ou envers) reçoivent le soleil très obliquement, ils sont frais et souvent à l'ombre et généralement abandonnés à la forêt. Les seconds (adrets, endroits ou soulane) reçoivent plus d'énergie solaire, ils sont donc plus chauds et sont bien souvent cultivés et habités par les hommes. Le contraste adret/ubac est particulièrement visible dans les régions montagneuses ensoleillées.

L'angle d'incidence des rayons du soleil varie avec l'exposition et les saisons. Lorsqu'en milieu de journée les rayons solaires ont une inclinaison d'environ 55°, l'adret, avec une pente de 35°, reçoit le rayonnement à la verticale, alors que sur l'ubac, avec une pente équivalente, l'angle n'est que de 20°. La quantité d'énergie par unité de surface est donc nettement plus faible, d'autant plus que la réflexion augmente lorsque l'angle d'incidence diminue. Dans ces conditions, l'énergie reçue par unité de surface varie dans un rapport de 1 à 10 entre les deux versants. Heureusement, le brassage de l'air atténue fortement les contrastes thermiques qui en découlent.

L'exposition des versants par rapport aux flux humides joue un rôle capital. Dans les régions occidentales des moyennes latitudes, les versants exposés aux masses d'air humide et aux perturbations venant de l'ouest (versant au vent) sont nettement plus arrosés que les versants exposés à l'est (versant sous le vent), abrités par la chaîne montagneuse. Après avoir franchi les reliefs, l'air a perdu une grande partie de son humidité, d'où un temps nettement plus sec dans les régions sous le vent.

De manière plus occasionnelle, un flux d'air forcé à franchir une barrière montagneuse peut être à l'origine d'un effet de Foehn de l'autre côté de la montagne, s'il redescend après le passage de la barrière. Il se comprime, se réchauffe et s'éloigne du point de saturation (point de rosée), d'où un vent sec et chaud, soufflant en rafales très violentes : c'est le cas du chinook, dans les Rocheuses septentrionales, ou du foehn, dans les Alpes du Nord.

Dans la zone intertropicale humide, lorsque les flux d'alizé ou de mousson rencontrent des barrières montagneuses, les précipitations augmentent considérablement : Cherrapunji (Inde), sur les contreforts de l'Assam, avec ses 11 m de précipitations annuelles, en est le meilleur exemple. Les contrastes entre versants sont parfois saisissants : des rapports de 1 à 5 entre les précipitations des versants au vent et celles des versants sous le vent sont habituels lorsque les reliefs ont une orientation perpendiculaire aux flux dominants (exemples : Antilles, île de la Réunion, Madagascar, Philippines, Hawaii).

À l'intérieur ou à proximité des massifs montagneux, les vallées et bassins abrités sont soumises à un climat plus sec et plus continental que l'avant-pays exposé aux vents dominants.

Dans les vallées, les cuvettes et les bassins intramontagnards, par temps anticyclonique, les brises thermiques sont courantes. Dans les régions où ces types de temps sont fréquents, les inversions thermiques (air plus froid dans les parties basses) influent sur la moyenne des températures. En hiver, elles sont responsables d'une accumulation d'air froid, surtout lorsque l'évacuation de celui-ci est difficile. Par exemple, à Clermont-Ferrand (329 m d'altitude), la température minimale moyenne de janvier est de -2,8 °C alors qu'à quelques kilomètres de là, au sommet du Puy de Dôme (1465 m), elle n'est que de -2,5 °C. Les inversions thermiques apparaissent à des échelles spatiales différentes, depuis les petites cuvettes jusqu'aux grands bassins intramontagnards.

Dans les régions tempérées, les vallées ou les cuvettes abritées des vents dominants par des montagnes sont soumises à un climat nettement plus continental que les plaines non abritées ou les versants exposés. Les hivers sont plus froids et plus secs que dans les zones non abritées, et les étés sont plus chauds avec des orages quelquefois fréquents, qui ne compensent pas toujours la sécheresse hivernale. En France, les plaines de la Limagne et du Forez sont des régions abritées, ainsi que l'Alsace et les hautes vallées des Alpes du nord, auxquelles on peut ajouter les Alpes du Sud ou la Cerdagne. Ainsi, l'amplitude thermique annuelle est d'environ 17 °C à Lyon et 24 °C à Turin.

En montagne, les précipitations augmentent en fréquence et en intensité. En effet, les reliefs imposent une ascendance des masses d'air qui se traduit par un refroidissement, par la condensation de la vapeur d'eau et donc par la création de nuages.

Beaucoup moins régulier que le gradient thermique, le gradient pluviométrique fluctue sensiblement avec l'exposition des versants par rapports aux flux humides. Dans les Alpes du Nord par exemple, il varie de 50 à 200 mm pour 100 m. Cette augmentation se poursuit jusqu'à un optimum pluviométrique qui varie en fonction de la nature des masses d'air et des perturbations : dans les Alpes du Nord, l'altitude de ce seuil se situe entre 2 700 et 3 000 m alors qu'il tourne autour de 3 500 m sur les flancs du Kilimandjaro (Tanzanie).

La teneur en vapeur d'eau de l'air diminue rapidement avec l'altitude : à 3 000 m, l'humidité absolue est en moyenne trois fois plus faible qu'au niveau de la mer. Le point de rosée étant tributaire de la température de l'air, en haute montagne, l'humidité relative peut passer d'une valeur forte (plus de 90 %), en fin de nuit lorsque l'air est froid, à une valeur très faible (moins de 20 %), en milieu de journée lorsque la température est plus élevée.

La part des précipitations neigeuses augmente aussi vite avec l'altitude. Sur les versants bien exposés, la hauteur cumulée des chutes de neige est importante (10 m dans la vallée de Chamonix). L'épaisseur de la neige représente environ le dixième en eau liquide. Le manteau neigeux intensifie la réflexion des rayons solaires, les températures sont donc plus basses. Des anticyclones thermiques se mettent en place et ils entretiennent un temps sec et froid. Le maintien du manteau neigeux est fonction de la masse de neige et de la température de l'air.

En haute montagne, l'enneigement dure plusieurs mois. Il devient permanent aux alentours de 1 000 m à la latitude du cercle polaire, de 2 000 m à 4 000 m aux moyennes latitudes (45° N). Sous les latitudes intertropicales, le seuil se situe autour de 5 000 m à l'équateur (Kilimandjaro) et de 6 000 m sous les tropiques (cordillère des Andes), plus sèches.

Sous les moyennes latitudes, l'exposition joue un rôle important sur la fonte. Des écarts de quelques centaines de mètres du niveau inférieur de la neige sont habituels entre les versants bien ensoleillés et les versants qui restent à l'ombre une grande partie de la journée.

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Climat tempéré

Image:Diagramme tempéré nord.gif

On distingue en général plusieurs climats dans la zone tempérée, située entre les parallèles 30 et 50 degrés de latitude dans l'hémisphère nord et sud.

Le climat océanique se rencontre sur les côtes occidentales des continents : au nord-ouest des États-Unis (État de Washington), dans les îles britanniques, sur la façade atlantique de la France, autour de la mer du Nord et de la Manche, sur le littoral atlantique nord ouest du Maroc . Il se caractérise par un total annuel des précipitations assez fort et par une faible amplitude thermique. Les étés dans le domaine océanique ne sont pas secs, sauf accident (comme les sécheresses de 1976 en France et 2005 dans l'ouest de l'Europe).

Le climat se tranforme alors en tempéré continental. Cette dégradation progressive s'observe typiquement en Europe, d'ouest en est.

Ces climats sont qualifiés parfois de tempérés chauds en raison de la présence d'un hiver qui tempère la forte chaleur estivale.

Le climat méditerranéen est considéré comme tempéré, mais selon les conditions géographiques (présence de la mer Méditerranée plus présence de montagnes au nord coupant l'air polaire par exemple), il est sujet à des événements climatiques et météorologiques particuliers : orages (orage cévenol par exemple), sécheresse estivale.

Le climat subtropical humide, comme le climat méditerranéen, peut être classé dans les climats tempérés en raison de sa saison froide en hiver, sous influence continentale. Mais il est sujet à des masses d'air tropicales en été, qui sont à l'origine de sa forte humidité et de ses phénomènes violents (tornades et cyclones au sud-est des États-Unis, typhons en Chine et au Japon).

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Source : Wikipedia