Les Sciences - programme de cinquième
Physique-chimie, sciences de la vie et de la Terre, technologie
Leçon 12 - La météorologie et les climats de la Terre
Pourquoi le vent souffle, pourquoi les climats diffèrent, et jusqu’où l’on sait prévoir
La météorologie et les climats de la Terre
Photo : Michael Jastremski, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0.
Un bulletin météorologique annonce la pluie de demain ; un atlas indique que l’Islande est froide et que le Sahara est sec. Ces deux affirmations ne parlent pas de la même chose. La première décrit un état passager de l’atmosphère, la seconde une régularité qui dure depuis des siècles.
Entre les deux, un même moteur : le Soleil chauffe la Terre de façon inégale, l’air et l’eau se mettent en mouvement pour transporter cette chaleur, et de ces mouvements naissent les vents, les nuages, les courants marins et, au bout du compte, les climats. Ce cours suit cette chaîne du début à la fin.
🧭 Ce que nous allons parcourir
- Le temps qu’il fait, le climat qu’il fait
- Le moteur : un Soleil qui chauffe inégalement
- Pression et vent : l’air chaud monte, l’air froid le remplace
- La machine planétaire : cellules, alizés et vents d’ouest
- L’océan, second moteur
- Pourquoi les climats diffèrent, et pourquoi ils changent
- Prévoir : jusqu’où, et pourquoi pas au-delà
🌡️Le temps qu’il fait, le climat qu’il fait
Deux phrases se ressemblent et disent pourtant des choses très différentes. « Il pleuvra demain sur Toulouse » annonce l’état de l’atmosphère dans quelques heures, au-dessus d’un point précis. « Il pleut souvent en Bretagne » résume ce qui se produit année après année sur toute une région. La première phrase relève de la météorologie, la seconde de la climatologie. Confondre les deux conduit à des raisonnements faux : un mois de mai glacial ne dit rien du climat de la France, pas plus qu’une semaine de canicule en septembre.
📘 Définition
Le temps qu’il fait est l’état de l’atmosphère en un lieu donné et à un moment donné : température, humidité, vent, nuages, précipitations.
Le climat d’une région est l’ensemble des conditions atmosphériques qui s’y produisent habituellement, décrit à partir de mesures accumulées pendant plusieurs dizaines d’années.
Le temps change d’un jour à l’autre ; le climat se modifie sur des durées bien plus longues.
Six grandeurs, six instruments
Décrire le temps demande des nombres, et les nombres demandent des instruments. Une station météorologique mesure au minimum six grandeurs, chacune avec son appareil, sa règle d’installation et son unité. La rigueur de l’installation compte autant que la qualité de l’appareil : un thermomètre posé au soleil contre un mur indique la température du mur, non celle de l’air. Voilà pourquoi les thermomètres officiels sont abrités dans un boîtier ventilé et blanc, placé à 1,5 mètre au-dessus d’un sol enherbé.
| Grandeur mesurée | Instrument | Unité usuelle | Ce que la mesure renseigne |
|---|---|---|---|
| Température de l’air | Thermomètre sous abri | degré Celsius (°C) | Chaleur de la masse d’air en présence |
| Pression atmosphérique | Baromètre | hectopascal (hPa) | Poids de la colonne d’air ; annonce les changements |
| Humidité de l’air | Hygromètre | pourcentage (%) | Quantité de vapeur d’eau disponible pour les nuages |
| Vitesse du vent | Anémomètre | kilomètre par heure | Vigueur des mouvements d’air |
| Direction du vent | Girouette | point cardinal | Origine de la masse d’air qui arrive |
| Précipitations | Pluviomètre | millimètre (mm) | Hauteur d’eau tombée sur une surface plane |
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Un millimètre de pluie correspond à un litre d’eau tombé sur un mètre carré. Ce détail a son importance : il permet de comparer une averse d’orage et une pluie fine, et de convertir un cumul annuel en réserve d’eau disponible pour les cultures.
Trente ans de mesures pour décrire un climat
Comment passer de relevés quotidiens à la description d’un climat ? En faisant des moyennes, mais sur une durée assez longue pour que les accidents s’effacent. L’Organisation météorologique mondiale a fixé cette durée à trente ans, et demande une mise à jour tous les dix ans. Les valeurs ainsi obtenues portent le nom de normales climatiques. En France, les normales calculées sur la période 1991-2020 remplacent depuis le 28 juin 2022 celles de la période 1981-2010.
Pourquoi trente ans plutôt que cinq ? Parce qu’une seule année dévie facilement de plusieurs degrés par rapport à la moyenne, et que dix années de suite peuvent s’écarter dans le même sens par simple hasard. Trente années lissent ces caprices sans effacer les caractères propres du lieu : l’hiver doux d’une côte océanique, l’été brûlant d’une plaine méditerranéenne, la sécheresse d’une région abritée par une montagne.
⚖️ Ce qu’une moyenne ne dit pas
La normale de janvier à Bordeaux vaut 7,1 °C. Ce nombre décrit un climat, il ne prédit pas une journée : la même station a relevé -16,4 °C un matin de janvier 1985 et 20,8 °C un après-midi de janvier 2022. Une moyenne résume ; elle ne remplace pas la distribution des valeurs, c’est-à-dire l’étendue de ce qui se produit réellement.
Une tempête à l’origine des bulletins météorologiques
📜 Histoire vraie
Le 14 novembre 1854, pendant la guerre de Crimée, une tempête d’une violence rare frappe la flotte franco-britannique mouillée devant Sébastopol. Trente-huit navires de commerce sombrent, plusieurs bâtiments de guerre sont perdus, environ quatre cents marins périssent. Le désastre est militaire autant que maritime : les vivres et les vêtements d’hiver disparaissent avec les cargaisons.
Le ministre de la Guerre, le maréchal Vaillant, charge alors Urbain Le Verrier, directeur de l’Observatoire de Paris, d’établir ce qui s’est passé. Le Verrier écrit aux astronomes et aux observateurs de toute l’Europe et reçoit plus de deux cent cinquante réponses décrivant l’état du ciel du 12 au 16 novembre. En reportant ces observations sur une carte, il découvre une chose décisive : la tempête n’est pas née sur place. Elle a traversé l’Europe du nord-ouest vers le sud-est en trois jours. Elle avait donc été vue avant d’arriver.
La conclusion s’impose d’elle-même. Si un réseau d’observateurs transmet ses relevés plus vite que la tempête ne se déplace, l’alerte peut précéder le désastre. Le télégraphe électrique, installé depuis peu, offre ce moyen. Le 17 février 1855, Le Verrier reçoit l’autorisation d’organiser ce réseau ; en 1856, vingt-quatre stations françaises transmettent leurs mesures, et le bulletin quotidien est publié dans un journal du soir. La météorologie moderne naît de ce naufrage.
💡 Le savais-tu ?
De l’autre côté de la Manche, le vice-amiral Robert FitzRoy, qui commandait le Beagle lorsque Charles Darwin y embarqua, dirige un service comparable. Après le naufrage du Royal Charter, dans la nuit du 25 au 26 octobre 1859, il obtient la création d’un service d’avertissement de tempête, dont le premier message part le 5 février 1861.
FitzRoy va plus loin : le 1er août 1861, il publie dans le Times la première prévision destinée au grand public. Le mot anglais employé pour la désigner, forecast, est de son invention : il souhaitait un terme qui indique un calcul raisonné, et non une prédiction de devin.
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Une expérience à faire chez soi
🔬 Mesurer, puis comparer
Le nécessaire tient en peu de choses : un thermomètre, un carnet, et un emplacement ombragé et aéré, éloigné d’un mur exposé au soleil.
- Relever la température chaque jour à la même heure, pendant deux semaines, et noter aussi le ciel (dégagé, couvert, pluie).
- Calculer la moyenne des quatorze valeurs.
- Comparer cette moyenne à la normale du mois pour la ville la plus proche, publiée par Météo-France.
Deux résultats méritent attention. D’abord, la différence entre la journée la plus froide et la plus chaude de la quinzaine dépasse le plus souvent l’écart entre la moyenne obtenue et la normale : la variabilité quotidienne est grande. Ensuite, les nuits couvertes sont moins froides que les nuits dégagées, car les nuages renvoient vers le sol une partie du rayonnement émis par la Terre. Une observation menée quinze jours suffit à faire apparaître ce mécanisme.
📋 À retenir
- Le temps décrit l’atmosphère à un instant donné ; le climat décrit ce qui se produit habituellement sur des dizaines d’années.
- Six grandeurs suffisent à caractériser le temps : température, pression, humidité, vitesse et direction du vent, précipitations.
- Les normales climatiques sont des moyennes calculées sur trente ans et révisées tous les dix ans.
- Une moyenne ne remplace pas l’étendue des valeurs observées : la normale de janvier n’annonce pas la température de demain matin.
- La prévision est née de la constatation, faite par Le Verrier en 1855, qu’une tempête voyage et qu’un réseau d’observateurs peut la devancer.
☀️Le moteur : un Soleil qui chauffe inégalement
Une machine ne fonctionne pas sans source d’énergie. Celle qui fait circuler l’air et l’eau autour de la planète repose sur un fait apparemment banal : le Soleil chauffe la Terre. Mais la véritable question n’est pas de savoir s’il chauffe ; elle est de comprendre pourquoi il chauffe inégalement, car sans cette inégalité, l’atmosphère resterait immobile.
📘 Définition
Le rayonnement solaire est l’énergie que le Soleil envoie dans toutes les directions ; une petite fraction en atteint la Terre. Cette énergie réchauffe d’abord les surfaces qui la reçoivent : sols, océans, végétation. L’air, lui, est chauffé surtout par en dessous, au contact de ces surfaces.
Le même faisceau, deux surfaces à réchauffer
Les rayons qui arrivent sur la Terre sont pratiquement parallèles entre eux, car le Soleil est très loin. Prenons un pinceau de rayons de largeur donnée et suivons-le jusqu’au sol. Près de l’équateur, à midi, ce pinceau tombe presque à la verticale : il éclaire une surface étroite, qu’il réchauffe fortement. Aux hautes latitudes, le même pinceau frappe le sol de biais : il s’étale sur une surface plus large, et la même énergie se répartit sur davantage de mètres carrés.
Le calcul est net. Des rayons inclinés de 60° par rapport à la verticale éclairent une surface deux fois plus étendue que des rayons verticaux. Chaque mètre carré reçoit donc deux fois moins d’énergie. Rien ne s’est perdu en chemin : la même quantité de chaleur se trouve simplement partagée entre plus de sol à réchauffer.
De cette géométrie découle le fait central de tout le cours : les régions intertropicales reçoivent, sur l’année, beaucoup plus d’énergie qu’elles n’en renvoient vers l’espace, tandis que les régions polaires en renvoient plus qu’elles n’en reçoivent. Si rien ne compensait ce déséquilibre, les tropiques se réchaufferaient sans fin et les pôles se refroidiraient sans fin. Or leurs températures restent, d’une décennie à l’autre, à peu près stables. Quelque chose transporte donc de la chaleur des unes vers les autres. Ce quelque chose, ce sont les mouvements de l’air et de l’eau, objet des chapitres suivants.
Ce qui fait les saisons, et ce qui ne les fait pas
Une explication circule volontiers : il ferait froid en hiver parce que la Terre s’éloignerait du Soleil. Les nombres la contredisent. La Terre est au plus près du Soleil au début de janvier, à quelque 147,1 millions de kilomètres, et au plus loin au début de juillet, à 152,1 millions. L’écart atteint 5 millions de kilomètres, soit près de 3 % du rayon moyen de l’orbite. La Terre entière reçoit ainsi environ 7 % d’énergie de plus en janvier qu’en juillet. Et pourtant, janvier est le mois le plus froid de l’hémisphère nord.
La cause des saisons est ailleurs : l’axe de rotation de la Terre est incliné d’environ 23,4° par rapport à la perpendiculaire au plan de son orbite, et il garde cette direction tout au long de l’année. Six mois durant, l’hémisphère nord penche vers le Soleil : les rayons y tombent moins obliques, les journées s’allongent, la chaleur reçue augmente. Six mois plus tard, le même hémisphère penche à l’opposé : rayons rasants, journées courtes, énergie réduite. Pendant ce temps, l’hémisphère sud connaît la situation inverse, ce qui explique que Noël se fête en plein été à Sydney.
💡 Le savais-tu ?
La légère variation de distance au Soleil n’est pas sans effet, mais son effet est discret et il joue à contretemps : dans l’hémisphère nord, il adoucit très légèrement l’hiver et tempère à peine l’été.
Ce qui domine largement, c’est la géographie. L’hémisphère sud contient beaucoup plus d’océan que de continent ; l’eau se réchauffe et se refroidit lentement, ce qui atténue les écarts entre saisons. Les étés australs sont donc moins accablants et les hivers austraux moins rudes que ne le laisserait attendre la seule inclinaison de l’axe.
Toutes les surfaces ne se laissent pas chauffer de la même façon
L’inclinaison des rayons ne décide pas seule du sort de l’énergie reçue. Une partie du rayonnement est renvoyée vers le ciel sans avoir réchauffé quoi que ce soit : c’est la réflexion. La proportion renvoyée porte un nom, l’albédo. Une surface claire renvoie l’essentiel du rayonnement et s’échauffe peu ; une surface sombre l’absorbe et se réchauffe fortement. Quiconque a marché pieds nus sur du sable clair puis sur du bitume noir en a fait l’expérience.
| Surface | Part renvoyée | Conséquence |
|---|---|---|
| Neige fraîche | 80 à 90 % | Se réchauffe très peu ; entretient le froid qui l’a produite |
| Sable clair du désert | 30 à 40 % | Renvoie une part notable ; chauffe pourtant fortement en surface |
| Prairie, culture | 15 à 25 % | Absorbe la majeure partie de l’énergie reçue |
| Forêt de conifères | 8 à 15 % | Surface sombre : absorbe beaucoup |
| Océan, Soleil haut | environ 6 % | Absorbe presque tout ; stocke la chaleur en profondeur |
La neige mérite une attention particulière, car elle entretient sa propre cause. Un sol enneigé renvoie la plus grande part du rayonnement et demeure froid ; l’air qui le surmonte se maintient froid également, et la neige tient plus longtemps. Qu’elle fonde, et le sol sombre découvert absorbe soudain bien davantage, se réchauffe, et accélère la fonte alentour. Ce genre d’enchaînement, où un effet renforce sa propre cause, se rencontre souvent dans l’étude du climat.
📜 Histoire vraie
Vers 240 av. J.-C., à Alexandrie, le savant grec Ératosthène s’intéresse à une observation rapportée de Syène, ville d’Égypte située très au sud, aujourd’hui Assouan. Le jour du solstice d’été, à midi, le Soleil s’y trouve si haut que ses rayons descendent jusqu’au fond des puits et qu’un bâton planté verticalement ne projette presque pas d’ombre.
Ératosthène plante alors un bâton semblable à Alexandrie, au même moment de l’année. Le résultat est net : son bâton porte une ombre. Les rayons y arrivent donc inclinés, alors qu’ils tombent à la verticale à Syène. Il mesure cet angle et trouve environ un cinquantième du tour complet, soit à peu près 7,2°.
Il en tire une conclusion double. D’abord, la surface de la Terre est courbe, sans quoi deux bâtons verticaux recevraient les rayons sous le même angle. Ensuite, si l’écart entre les deux villes correspond à un cinquantième du tour, la circonférence de la Terre vaut cinquante fois la distance qui les sépare. Son résultat, exprimé en stades, reste discuté parce que la longueur exacte du stade qu’il employait demeure incertaine ; la méthode, elle, est irréprochable.
Cette expérience contient déjà tout le chapitre : sur une Terre courbe, deux lieux éloignés en latitude reçoivent le même Soleil sous des angles différents. Les ombres d’Ératosthène et les climats de la planète tiennent au même fait géométrique.
🔬 Refaire l’expérience sur une feuille de papier
Le matériel se réduit à trois objets : une lampe de poche au faisceau bien délimité, une feuille quadrillée et une pièce sombre.
- Tenir la lampe à la verticale, à vingt centimètres au-dessus de la feuille. Tracer au crayon le contour de la tache lumineuse, puis compter les carreaux qu’elle couvre.
- Incliner la lampe de manière que son faisceau arrive nettement de biais, sans changer sa distance à la feuille. Tracer de nouveau le contour et compter les carreaux.
- Comparer les deux nombres, puis observer la clarté de la tache dans chaque cas.
La seconde tache couvre davantage de carreaux et paraît plus pâle : la lampe envoie la même énergie, répartie sur une surface plus grande. Le résultat obtenu sur une feuille de papier vaut pour la planète entière.
📋 À retenir
- Les rayons solaires arrivent presque parallèles ; leur inclinaison sur le sol dépend de la latitude, de l’heure et de la saison.
- Des rayons obliques répartissent la même énergie sur une surface plus grande : chaque mètre carré reçoit moins.
- Les régions intertropicales reçoivent plus d’énergie qu’elles n’en renvoient, les régions polaires l’inverse : ce déséquilibre est le moteur de toute la suite.
- Les saisons viennent de l’inclinaison de l’axe terrestre, non de la distance au Soleil : la Terre est au plus près du Soleil en janvier.
- Les surfaces claires renvoient une grande part du rayonnement ; les surfaces sombres l’absorbent et se réchauffent davantage.
💨Pression et vent : l’air chaud monte, l’air froid le remplace
🧵 Fil rouge
Le cours consacré à la masse, au volume et à la masse volumique a établi qu’un litre de plomb et un litre de liège n’ont pas la même masse. Ce chapitre applique la même grandeur à un corps que nous ne voyons pas : l’air. C’est parce que l’air chaud et l’air froid n’ont pas la même masse volumique que le vent existe.
Un mètre cube d’air, à 20 °C et au niveau de la mer, a une masse d’environ 1,2 kilogramme. Une salle de classe de cinq mètres sur quatre, haute de deux mètres cinquante, contient ainsi près de soixante kilogrammes d’air : le poids d’un adulte, invisible et pourtant bien présent. Chauffons cet air : il se dilate, occupe plus de place, et sa masse volumique diminue. À 30 °C, elle tombe à environ 1,16 kilogramme par mètre cube ; à 0 °C, elle monte à environ 1,29. L’écart paraît minime. Il met pourtant l’atmosphère en mouvement, car un air moins dense entouré d’air plus dense s’élève, comme une bulle d’huile dans un verre d’eau.
📘 Définition
La pression atmosphérique en un point est la force exercée par le poids de toute la colonne d’air qui surmonte ce point, rapportée à la surface sur laquelle elle s’applique. Elle se mesure avec un baromètre et s’exprime en hectopascals (hPa).
Au niveau de la mer, la valeur de référence vaut 1 013 hPa. Elle correspond à un poids d’environ dix tonnes appliqué sur chaque mètre carré. Nous ne sommes pas écrasés parce que cette pression s’exerce dans toutes les directions, y compris à l’intérieur de notre corps.
Comment peser l’air : l’expérience du puy de Dôme
📜 Histoire vraie
En 1643, à Florence, Evangelista Torricelli remplit de mercure un tube de verre fermé à une extrémité, le retourne dans une cuve, et observe la colonne descendre puis se stabiliser à une hauteur d’environ soixante-seize centimètres, laissant au-dessus d’elle un espace vide. Deux explications s’affrontent alors : pour les uns, la nature refuse le vide et retient le mercure ; pour Torricelli, c’est le poids de l’air appuyant sur la cuve qui soutient la colonne.
Blaise Pascal comprend qu’une mesure peut départager les deux camps. Si l’air pèse, alors en altitude, où il y a moins d’air au-dessus de soi, la colonne doit descendre. Une première tentative à Paris, au sommet de la tour Saint-Jacques, haute d’environ cinquante mètres, donne un écart trop faible pour convaincre. Pascal écrit donc, le 15 novembre 1647, à son beau-frère Florin Périer, qui habite Clermont, au pied d’une montagne bien plus haute.
Le 19 septembre 1648, Périer réunit des témoins, mesure la colonne dans le jardin des Minimes, au point bas de la ville, puis emporte le dispositif au sommet du puy de Dôme, environ 975 mètres plus haut. En bas, le mercure s’élève à 26 pouces et 3 lignes et demie ; en haut, à 23 pouces et 2 lignes. Converties en unités actuelles, ces deux mesures valent 71,2 et 62,7 centimètres : 8,5 centimètres de moins au sommet. Périer répète l’opération, tant le résultat lui paraît considérable, puis écrit à Pascal le 22 septembre. L’air pèse : la démonstration est faite.
Photo : Arcane17, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.
💡 Le savais-tu ?
Le nom de Pascal est aujourd’hui celui de l’unité de pression. Un hectopascal vaut cent pascals, et cette unité coïncide avec l’ancien millibar : les cartes météorologiques ont changé de mot sans changer de nombre.
Quant au tube de Torricelli, il a laissé une trace dans le langage des médecins : la pression artérielle se mesure encore en millimètres de mercure.
Hautes et basses pressions : deux régimes, deux temps
La pression ne vaut pas la même chose partout au même instant, et c’est de ces différences que naît le vent. Là où l’air s’élève, il quitte les basses couches : la pression au sol diminue et une dépression se forme. L’air qui monte se refroidit en altitude, sa vapeur d’eau se condense en gouttelettes, et les nuages apparaissent. À l’inverse, là où l’air redescend, il s’accumule près du sol : la pression augmente et un anticyclone s’installe. L’air qui descend se réchauffe, ses gouttelettes s’évaporent, le ciel se dégage.
| Dépression (notée D ou B) | Anticyclone (noté A ou H) | |
|---|---|---|
| Pression au sol | Plus basse que l’entourage | Plus haute que l’entourage |
| Mouvement vertical de l’air | Ascendant | Descendant |
| Nuages | Se forment en abondance | Se dissipent |
| Temps le plus fréquent | Ciel couvert, pluie, vent soutenu | Ciel dégagé, vent faible |
| Hiver, cas particulier | Douceur relative, nuages bas | Gelées nocturnes, brouillards tenaces |
La dernière ligne mérite un mot, car elle contredit une idée répandue selon laquelle un ciel dégagé irait de pair avec la douceur. Sous un anticyclone d’hiver, le ciel dégagé laisse la chaleur du sol s’échapper vers l’espace pendant la nuit : le thermomètre descend bien plus bas que sous un ciel couvert. Un temps ensoleillé et un temps doux sont deux choses distinctes.
La brise de mer, la machine en modèle réduit
Nul besoin d’une carte de l’Atlantique pour observer le mécanisme : une plage un après-midi d’été suffit. Le sable et l’eau reçoivent le même Soleil, mais ne réagissent pas de la même manière. L’eau se réchauffe lentement, car elle demande beaucoup d’énergie pour s’élever d’un degré, et parce que ses mouvements répartissent la chaleur en profondeur. Le sable, lui, se réchauffe vite et en surface : il devient brûlant sous les pieds alors que la mer reste fraîche.
L’air situé au-dessus du sable chaud se réchauffe donc, devient moins dense et s’élève ; la pression au sol diminue au-dessus de la plage. Au-dessus de la mer, l’air reste plus frais, plus dense, et la pression y demeure plus élevée. L’air de surface se met alors en marche du secteur de haute pression vers celui de basse pression : c’est la brise de mer, ce vent qui vient du large en début d’après-midi et que les baigneurs connaissent bien. En altitude, un courant de retour ramène l’air vers le large, et le circuit se referme.
🔬 Observer le mouvement de l’air chaud
Un adulte doit rester présent, car l’expérience utilise une source de chaleur.
- Découper dans une feuille de papier une spirale d’une dizaine de centimètres, et la suspendre par son centre à un fil.
- Placer la spirale à une trentaine de centimètres au-dessus d’un radiateur chaud, sans flamme ni contact.
- Observer, puis déplacer la spirale au-dessus d’une surface froide pour comparer.
La spirale se met à tourner au-dessus du radiateur et s’immobilise ailleurs. L’air réchauffé au contact du métal devient moins dense, s’élève, et son passage entraîne la spirale. La colonne d’air ascendante d’un après-midi d’été sur une plage obéit à la même règle ; seules changent les dimensions.
⚖️ Une nuance à garder pour la suite
Le vent va des hautes vers les basses pressions : la formule est juste, mais incomplète. Sur une distance de quelques kilomètres, comme celle d’une brise de mer, l’air suit effectivement ce chemin direct. Sur des milliers de kilomètres, sa trajectoire est déviée par la rotation de la Terre, au point que les vents finissent par tourner autour des dépressions au lieu de foncer vers leur centre. Le chapitre suivant examine cette déviation.
📋 À retenir
- L’air a une masse : environ 1,2 kilogramme par mètre cube à 20 °C près du sol.
- Chauffé, l’air se dilate, devient moins dense et s’élève ; refroidi, il se contracte, devient plus dense et descend.
- La pression atmosphérique mesure le poids de la colonne d’air ; elle vaut 1 013 hPa en valeur de référence au niveau de la mer et diminue avec l’altitude.
- L’expérience du puy de Dôme, le 19 septembre 1648, a démontré cette diminution : 8,5 centimètres de mercure en moins au sommet.
- Une dépression correspond à un air ascendant, donc à des nuages et à de la pluie ; un anticyclone, à un air descendant et à un ciel dégagé.
- Le vent naît des différences de pression et souffle des hautes pressions vers les basses.
🌐La machine planétaire : cellules, alizés et vents d’ouest
Le chapitre précédent a établi une règle simple : l’air s’élève là où il est chaud, redescend là où il est froid, et se déplace au sol des hautes vers les basses pressions. Appliquons cette règle à la planète entière. L’équateur reçoit un excédent d’énergie, les pôles un déficit : l’air devrait donc monter à l’équateur, filer en altitude jusqu’aux pôles, y redescendre et revenir au sol vers l’équateur. Une seule boucle géante par hémisphère ; le problème serait réglé.
Ce schéma, imaginé par l’astronome anglais Edmond Halley en 1686, se heurte aux faits. Les marins savent depuis longtemps que les vents des régions tropicales soufflent d’est en ouest, et non du nord vers le sud. La boucle unique n’explique pas cette direction. Il manque un ingrédient : la Terre tourne.
Une Terre qui tourne dévie les trajectoires
📘 Définition
Parce que la Terre tourne sous les masses d’air en mouvement, la trajectoire d’un vent observé depuis le sol paraît déviée : vers la droite de son sens de déplacement dans l’hémisphère nord, vers la gauche dans l’hémisphère sud. Cette déviation porte le nom de force de Coriolis, d’après le mathématicien français Gaspard-Gustave Coriolis, qui en publia la description en 1835.
Elle est imperceptible sur quelques mètres et considérable sur quelques milliers de kilomètres : elle gouverne la forme des vents à l’échelle de la planète, non le sens dans lequel une baignoire se vide.
Une image aide à saisir le mécanisme. Imaginons deux enfants sur un manège en rotation, l’un au centre, l’autre au bord, qui se lancent une balle. La balle vole en ligne droite pour un spectateur immobile à côté du manège ; mais, pendant son vol, le manège a tourné, et l’enfant qui devait la recevoir n’est plus au même endroit. Vu depuis le manège, le trajet de la balle semble courbé. L’atmosphère est cette balle, et la Terre ce manège.
Trois boucles au lieu d’une
Sous l’effet de cette déviation, la grande boucle unique se scinde. L’air qui s’élève à l’équateur ne parvient pas jusqu’au pôle : dévié vers l’est, il ralentit sa progression vers le nord, se refroidit en altitude et redescend vers 30° de latitude. Il forme là une ceinture de hautes pressions, puis regagne l’équateur au ras du sol, la rotation terrestre l’infléchissant vers l’ouest : ce sont les alizés, vents réguliers de nord-est dans l’hémisphère nord et de sud-est dans l’hémisphère sud. Cette première boucle porte le nom de cellule de Hadley, d’après le savant anglais qui la décrivit en 1735.
Deux autres boucles complètent le tableau. Aux latitudes moyennes, entre 30° et 60°, l’air de surface se dirige vers le nord et se trouve infléchi vers l’est : ce sont les vents d’ouest, qui balaient la France et amènent d’Atlantique la succession des perturbations, ces zones de nuages et de pluie qui traversent le pays. Aux hautes latitudes, l’air très froid descend sur le pôle et s’écoule vers 60° en se trouvant dévié vers l’ouest : ce sont les vents d’est polaires. Vers 60° de latitude, ces deux courants d’origine opposée se rencontrent ; l’air y monte, et une ceinture de basses pressions s’installe.
⚖️ Un schéma utile, mais schématique
Ces trois cellules décrivent une moyenne, non une machine visible dans le ciel. La cellule tropicale existe bien comme circulation continue ; la cellule des latitudes moyennes, en revanche, est une moyenne statistique : le transport de chaleur y est assuré au jour le jour par les dépressions successives, chacune emportant de l’air chaud vers le nord et de l’air froid vers le sud. De plus, les ceintures se déplacent avec les saisons, en suivant le Soleil vers le nord en été boréal et vers le sud en hiver boréal.
Pourquoi les déserts se rangent en ceinture
La carte des grands déserts chauds réserve une surprise : le Sahara, l’Arabie, le désert du Thar, celui de Sonora dans l’hémisphère nord ; le Kalahari, l’Atacama, le désert australien dans l’hémisphère sud. Tous se situent autour de 20 à 30° de latitude, de part et d’autre de l’équateur. Cette régularité n’est pas un hasard de géographie : c’est la signature de la circulation.
Le raisonnement se déroule en trois temps. Près de l’équateur, l’air chaud et chargé d’humidité s’élève ; en montant, il se refroidit, sa vapeur d’eau se condense, et il déverse des pluies abondantes qui nourrissent les forêts équatoriales. Cet air, désormais sec, poursuit sa route en altitude vers les tropiques. Vers 30°, il redescend ; en descendant, il se comprime et se réchauffe, ce qui éloigne encore ses gouttelettes de la condensation. Il arrive donc au sol chaud, sec, et sous un ciel dégagé. Là où l’air descend en permanence, la pluie manque en permanence.
| Latitude | Mouvement de l’air | Pression au sol | Vents de surface | Temps habituel |
|---|---|---|---|---|
| 0° (équateur) | Ascendant | Basse | Faibles et variables | Chaleur humide, averses quotidiennes |
| Environ 30° | Descendant | Haute | Alizés vers l’équateur | Sécheresse, ciel dégagé, déserts |
| 30° à 60° | Variable | Intermédiaire | Vents d’ouest | Perturbations successives, saisons marquées |
| Environ 60° | Ascendant | Basse | Rencontre de deux courants | Dépressions fréquentes, pluies |
| 90° (pôle) | Descendant | Haute | Vents d’est polaires | Air froid, précipitations rares |
📜 Histoire vraie
Pendant plus d’un siècle, l’origine des alizés a résisté aux savants. Halley avait bien vu, en 1686, que la chaleur de l’équateur mettait l’air en mouvement, mais son explication de la direction d’est en ouest reposait sur la marche apparente du Soleil et convainquait mal.
La solution vient en 1735 d’un homme sans laboratoire ni observatoire : George Hadley, avocat londonien et météorologue amateur, membre de la Royal Society, chargé de dépouiller les journaux d’observations envoyés par des correspondants d’Europe du Nord. Dans un article de quelques pages, il propose de tenir compte de la rotation de la Terre : l’air qui se dirige vers l’équateur arrive dans des régions où le sol tourne plus vite que celui d’où il vient ; il se trouve donc en retard sur le sol, ce qui revient, pour un observateur terrestre, à un vent venu de l’est.
Le raisonnement de Hadley n’est pas exact dans le détail, et ses successeurs le corrigeront. Sa publication reste pourtant longtemps ignorée : d’autres savants retrouvent la même idée sans connaître son travail, et le nom de « principe de Hadley » ne s’impose qu’au cours de la seconde moitié du XIXe siècle. La cellule qui porte aujourd’hui son nom rappelle qu’une idée juste peut attendre longtemps son public.
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💡 Le savais-tu ?
À Bergen, en Norvège, l’institut fondé en 1917 par Vilhelm Bjerknes se trouve privé, pendant la Grande Guerre puis dans les années qui suivent, des observations étrangères dont dépendait la prévision. L’équipe compense ce manque en multipliant les stations le long des côtes norvégiennes et en analysant ses relevés avec une minutie inhabituelle.
Elle découvre alors que les masses d’air chaud et d’air froid ne se mélangent pas franchement : elles se rencontrent le long de limites étroites, où le temps change brutalement. Pour nommer ces limites, les chercheurs empruntent au vocabulaire des armées le mot front. Les bulletins télévisés parlent encore aujourd’hui de front chaud et de front froid.
🔎 Le circuit des navires à voile
Avant la vapeur, aucun capitaine ne traversait l’Atlantique en ligne droite. Pour se rendre d’Europe aux Antilles, les navires descendaient d’abord vers le sud, jusqu’aux Canaries, afin de trouver les alizés ; ces vents réguliers de nord-est les poussaient ensuite vers l’ouest pendant plusieurs semaines.
Pour le retour, la même route eût été absurde : il aurait fallu remonter contre le vent. Les navires gagnaient donc les latitudes moyennes, vers 35 à 40° de latitude nord, et se laissaient porter par les vents d’ouest jusqu’aux Açores, puis jusqu’aux ports européens. Le trajet ressemblait à une boucle, dessinée non par le caprice des marins, mais par la circulation générale de l’atmosphère.
Christophe Colomb, en 1492, a suivi cette logique sans en connaître la cause : aller par le sud, revenir par le nord. Les vents avaient été observés bien avant d’être expliqués.
📋 À retenir
- La rotation de la Terre dévie les vents : vers la droite dans l’hémisphère nord, vers la gauche dans l’hémisphère sud.
- Cette déviation brise la boucle unique équateur-pôle en trois cellules par hémisphère.
- Les alizés soufflent entre 0 et 30°, les vents d’ouest entre 30 et 60°, les vents d’est au-delà de 60°.
- L’air monte vers 0° et 60° (basses pressions, pluies) ; il descend vers 30° et sur les pôles (hautes pressions, sécheresse).
- La ceinture des grands déserts chauds vers 20 à 30° de latitude est la conséquence directe de cet air descendant.
🌊L’océan, second moteur
L’atmosphère n’est pas seule à transporter de la chaleur. Les océans couvrent environ 71 % de la surface du globe, et l’eau possède deux propriétés qui en font un réservoir de chaleur remarquable : elle est près de mille fois plus dense que l’air, et il faut environ quatre fois plus d’énergie pour élever d’un degré un kilogramme d’eau qu’un kilogramme d’air. Les premiers mètres de l’océan contiennent ainsi davantage de chaleur que toute l’atmosphère au-dessus. Cette masse d’eau se réchauffe lentement, se refroidit lentement, et se déplace : elle est le second moteur de la machine climatique.
Le vent tire l’eau de surface
📘 Définition
Un courant marin est un déplacement d’eau de mer suivant une direction déterminée, entretenu pendant des mois ou des années. Deux causes distinctes produisent ces déplacements : le frottement du vent sur la surface, et les différences de densité entre masses d’eau.
La salinité désigne la quantité de sels dissous dans l’eau de mer ; elle avoisine en moyenne 35 grammes par kilogramme d’eau.
Le mécanisme de départ est simple à énoncer. Un vent qui souffle régulièrement sur la mer entraîne l’eau de surface par frottement, comme une main passée à plat sur un plateau de billes met en mouvement la première rangée. Les alizés poussent donc l’eau tropicale vers l’ouest ; aux latitudes moyennes, les vents d’ouest la ramènent vers l’est. Entre les deux, l’eau ne peut ni sortir du bassin ni s’accumuler indéfiniment : elle tourne. Dans l’Atlantique nord comme dans le Pacifique nord, ces mouvements dessinent une vaste boucle tournant dans le sens des aiguilles d’une montre : un gyre.
Le long de la côte américaine, la branche montante du gyre atlantique se resserre et s’accélère : c’est le Gulf Stream, courant chaud, étroit et rapide, qui longe la Floride puis remonte vers le nord-est avant de s’élargir en travers de l’Atlantique. Sa prolongation vers l’Europe porte le nom de dérive nord-atlantique.
📜 Histoire vraie
En octobre 1768, Benjamin Franklin se trouve à Londres, où il exerce la charge d’adjoint au directeur des postes pour les colonies américaines. Une plainte revient sans cesse : les paquebots postaux officiels, partis d’Angleterre pour New York, mettent des semaines de plus que de simples navires marchands faisant la même traversée.
Franklin en parle à son cousin Timothy Folger, capitaine baleinier de Nantucket alors de passage à Londres. La réponse de Folger est immédiate : les baleiniers connaissent un fleuve d’eau chaude qui traverse l’Atlantique, ils le repèrent à la couleur de l’eau, à sa température et au comportement des baleines, et ils prennent soin de le contourner en allant vers l’ouest. Les capitaines des paquebots, eux, le remontent de face sans le savoir.
Franklin demande à Folger de tracer ce courant sur une carte et d’y ajouter ses consignes de navigation. Il transmet le tout à l’administration des postes britanniques, avec une lettre datée du 29 octobre 1768. La carte est gravée et imprimée à Londres l’année suivante. Elle constitue la première représentation imprimée du Gulf Stream. Les capitaines britanniques l’ignorent d’abord largement ; Franklin la fera rééditer, à Paris puis à Philadelphie, en y ajoutant ses propres mesures de température de l’eau relevées au fil de ses traversées.
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⚖️ Ce que le Gulf Stream fait, et ce qu’il ne fait pas
Une affirmation circule couramment : si l’Europe de l’Ouest connaît des hivers doux, ce serait grâce à la chaleur apportée par le Gulf Stream. La réalité est plus nuancée, et des travaux publiés en 2002 par Richard Seager et ses collègues ont montré que le transport de chaleur par l’océan n’en est pas la cause principale.
Deux mécanismes pèsent davantage. D’une part, les vents dominants d’ouest amènent sur l’Europe de l’air venu de l’océan, tandis que l’est de l’Amérique du Nord reçoit de l’air venu du continent ; or l’océan restitue en hiver la chaleur qu’il a emmagasinée l’été précédent, ce qu’un continent gelé ne peut pas faire. D’autre part, les montagnes Rocheuses déforment la circulation atmosphérique de tout l’hémisphère et favorisent la descente d’air froid sur l’est du continent américain.
Le Gulf Stream transporte donc bien de la chaleur vers le nord, et cette chaleur compte ; mais l’écart entre Bordeaux et Montréal s’explique d’abord par la direction des vents et par la présence de l’océan en amont, non par le seul courant.
Sous la surface : des courants mus par la densité
Les vents n’agissent que sur les premières centaines de mètres. Plus bas, une autre cause met l’eau en mouvement, et elle est la même que pour l’air : la masse volumique, que les océanographes appellent densité. Une eau plus dense que celle qui l’entoure s’enfonce. Deux facteurs la rendent plus dense : le froid, qui la contracte, et le sel, qui l’alourdit sans augmenter beaucoup son volume.
La teneur en sel varie d’une région à l’autre : elle augmente là où l’évaporation est intense, puisque l’eau part et le sel reste ; elle diminue près des embouchures de fleuves et sous les pluies abondantes. Un autre phénomène l’augmente fortement dans les mers polaires : quand l’eau de mer gèle, la glace formée retient peu de sel, qui se retrouve rejeté dans l’eau restée liquide. Sous la banquise se forme ainsi une eau à la fois très froide et très salée, donc particulièrement dense.
Cette eau plonge vers les profondeurs, entraînant derrière elle celle qui la suit, et s’écoule lentement vers le sud à plusieurs milliers de mètres sous la surface. Ailleurs dans le monde, des eaux profondes remontent peu à peu vers la surface. Le circuit se referme : c’est la circulation thermohaline, dont le nom réunit les deux causes, la chaleur et le sel.
| Courants de surface | Courants profonds | |
|---|---|---|
| Cause du mouvement | Frottement du vent sur l’eau | Différences de densité (froid et sel) |
| Profondeur concernée | Quelques centaines de mètres | De 1 000 à 4 000 mètres environ |
| Vitesse | Rapide : plusieurs kilomètres par heure dans le Gulf Stream | Lente : de l’ordre de quelques kilomètres par jour |
| Exemple | Gulf Stream, courant du Labrador | Eau profonde formée dans les mers nordiques |
| Rôle climatique | Réchauffe ou refroidit les côtes qu’il longe | Répartit la chaleur et les gaz dissous entre les océans |
💡 Le savais-tu ?
Une goutte d’eau qui plonge dans les mers nordiques met, selon les estimations des océanographes, de l’ordre de mille ans à parcourir le circuit profond et à revenir en surface. Ce chiffre est un ordre de grandeur, non une durée mesurée sur une goutte particulière : il provient de la datation chimique des eaux profondes.
Cette lenteur a une conséquence remarquable : l’eau qui remonte aujourd’hui dans certaines régions du Pacifique a quitté la surface à une époque où l’Europe médiévale bâtissait ses premières cathédrales.
🔬 Faire plonger une eau devant soi
Cette expérience demande un récipient transparent assez large, de l’eau tiède, de l’eau très froide, du sel et un colorant alimentaire.
- Remplir le récipient d’eau tiède du robinet et laisser reposer une minute, le temps que les mouvements cessent.
- Dans un verre à part, préparer de l’eau très froide, y dissoudre deux cuillerées de sel, puis ajouter quelques gouttes de colorant.
- Verser ce mélange coloré tout doucement le long de la paroi, à l’aide d’une cuillère retournée pour éviter de brasser.
L’eau colorée glisse vers le fond et s’y étale en une couche nette, au lieu de se mêler à l’eau tiède. Le froid et le sel l’ont rendue plus dense : elle s’installe sous l’autre, à la manière de l’eau des mers nordiques qui se glisse sous celle, plus tiède, venue du sud. En laissant reposer plusieurs heures, la frontière entre les deux couches finit par s’estomper, ce qui donne une idée de la lenteur du mélange dans l’océan réel.
📋 À retenir
- L’océan stocke et transporte d’énormes quantités de chaleur, car l’eau est dense et lente à changer de température.
- Les vents entraînent les courants de surface ; ceux-ci décrivent de grandes boucles appelées gyres.
- Le Gulf Stream est la branche rapide du gyre de l’Atlantique nord ; Franklin et Folger en ont donné la première carte imprimée.
- En profondeur, ce sont les écarts de densité, dus au froid et au sel, qui mettent l’eau en mouvement.
- La douceur des hivers d’Europe de l’Ouest tient d’abord aux vents d’ouest venus de l’océan, et non au seul Gulf Stream.
🗺️Pourquoi les climats diffèrent, et pourquoi ils changent
Les chapitres précédents ont mis en place les rouages : un chauffage inégal, des mouvements d’air, des courants marins. Reste à comprendre pourquoi deux villes situées à la même distance de l’équateur peuvent connaître des hivers sans rapport, et pourquoi le climat d’une région, stable à l’échelle d’une vie humaine, change à l’échelle des dizaines de milliers d’années.
Deux villes, une latitude, deux hivers
Bordeaux se situe par 44° 50′ de latitude nord, Montréal par 45° 28′ : environ soixante-dix kilomètres d’écart en latitude, soit une différence de hauteur du Soleil imperceptible. Les deux villes reçoivent pratiquement le même rayonnement solaire au cours de l’année. Leurs étés se ressemblent d’ailleurs à s’y méprendre : 21,7 °C de moyenne en juillet à Bordeaux, environ 21,6 °C à Montréal. En janvier, en revanche, tout change : 7,1 °C à Bordeaux contre environ -9 °C à Montréal, seize degrés d’écart.
L’explication tient à ce qui se trouve en amont du vent. En hiver, les vents d’ouest apportent à Bordeaux de l’air ayant longuement séjourné au-dessus de l’Atlantique. Or l’océan restitue alors la chaleur qu’il a emmagasinée pendant l’été : l’air qui le survole se réchauffe par en dessous. Montréal, à l’inverse, reçoit un air qui vient de traverser un continent gelé et enneigé, incapable de lui céder la moindre chaleur, et que le sol refroidit encore davantage. La même latitude, deux voisinages différents : deux climats.
📘 Définition
La continentalité désigne l’ensemble des effets dus à l’éloignement de la mer. Un climat continental présente de forts écarts entre l’été et l’hiver, parce que les terres se réchauffent et se refroidissent vite. Un climat océanique présente des écarts modérés, parce que la mer voisine amortit les variations.
À Bordeaux, l’écart entre le mois le plus froid et le mois le plus chaud atteint environ 15 degrés ; à Montréal, il dépasse 30 degrés.
Cinq facteurs, une carte des climats
La latitude commande la quantité d’énergie reçue, mais quatre autres facteurs modulent ce point de départ. La continentalité vient d’être décrite. L’altitude compte aussi : dans la basse atmosphère, la température baisse en moyenne d’environ 6 degrés par kilomètre d’élévation, ce qui explique la présence de glaciers sur un sommet proche de l’équateur comme le Kilimandjaro. Les courants marins réchauffent ou refroidissent les côtes qu’ils longent : la côte du Pérou, baignée par un courant froid remontant du sud, abrite l’un des déserts les plus secs de la planète alors qu’elle se trouve sous les tropiques. Le relief, enfin, arrête les masses d’air : obligées de s’élever pour franchir une chaîne de montagnes, elles se refroidissent, se déchargent de leur eau sur le versant exposé au vent, et redescendent sèches sur l’autre versant.
| Facteur | Mécanisme | Exemple |
|---|---|---|
| Latitude | Inclinaison des rayons : énergie reçue par mètre carré | Chaleur permanente au Gabon, froid permanent au Groenland |
| Continentalité | La mer amortit les variations, les terres les amplifient | Brest et Strasbourg, à latitude comparable |
| Altitude | Environ -6 °C par kilomètre d’élévation | Glaciers du Kilimandjaro, à 3° de l’équateur |
| Courants marins | Réchauffement ou refroidissement de l’air côtier | Désert d’Atacama, longé par un courant froid |
| Relief | Pluies sur le versant au vent, sécheresse sur l’autre | Versant océanique et versant abrité des Pyrénées |
💡 Le savais-tu ?
Les extrêmes mesurés sur la planète donnent le vertige. La température la plus élevée reconnue par l’Organisation météorologique mondiale s’élève à 56,7 °C, relevée le 10 juillet 1913 dans la Vallée de la Mort, en Californie. La plus basse atteint -89,2 °C, mesurée le 21 juillet 1983 à la station Vostok, en Antarctique. Entre les deux, près de 146 degrés d’écart, sur une même planète et dans la même atmosphère.
⚖️ Un record peut être contesté
Le record de 56,7 °C figure dans les registres officiels, mais plusieurs météorologues le tiennent pour douteux. Ils font valoir que la mesure de 1913 provient d’un observateur dont le matériel et le protocole demeurent mal connus, et que les stations voisines n’ont rien relevé de comparable ces jours-là. Un autre record, celui de 58 °C attribué à El Azizia en Libye en 1922, a d’ailleurs été invalidé après enquête en 2012.
La leçon dépasse le cas particulier : une valeur n’a de sens que si l’instrument, son emplacement et la méthode de relevé sont connus. En science, la mesure et son protocole forment un tout.
Le climat de la Terre a changé bien avant nous
Un climat décrit ce qui se produit habituellement pendant quelques dizaines d’années. Sur des durées plus longues, cette habitude elle-même se déplace. La Terre a connu des périodes où d’immenses masses de glace recouvraient le nord de l’Europe et de l’Amérique, et d’autres où les forêts poussaient sous des latitudes aujourd’hui glacées. Ces changements ne relèvent pas de la conjecture : ils ont laissé des traces mesurables.
📜 Histoire vraie
Dans les Alpes suisses, au début du XIXe siècle, des blocs de granite gros comme des maisons reposent au milieu de vallées calcaires, loin de toute montagne de granite. Les savants de l’époque les attribuent à un déluge, ou à des radeaux de glace flottant sur une mer disparue.
Un chasseur de chamois du Valais, Jean-Pierre Perraudin, propose une autre lecture. Il connaît les glaciers, il a vu les débris qu’ils poussent devant eux et les roches rayées qu’ils laissent en se retirant ; il en conclut que la glace descendait autrefois bien plus bas et qu’elle a charrié ces blocs. L’ingénieur Ignace Venetz reprend l’idée, la défend, et finit par convaincre le géologue Jean de Charpentier. En 1836, celui-ci emmène sur le terrain un naturaliste alors sceptique, Louis Agassiz.
Le 24 juillet 1837, devenu président de la Société helvétique des sciences naturelles réunie à Neuchâtel, Agassiz consacre son discours d’ouverture à cette théorie au lieu de parler des poissons fossiles que l’assemblée attendait. Le scandale est vif ; les protestations sont générales. La démonstration s’impose pourtant peu à peu, appuyée par les Études sur les glaciers qu’il publie en 1840 : les paysages du Jura et du Plateau suisse portent les marques d’une glace qui les a recouverts.
Cette histoire mérite d’être racontée en entier, car le nom d’Agassiz a longtemps éclipsé ceux de Perraudin, Venetz et Charpentier, qui avaient vu juste avant lui. Une idée scientifique naît rarement d’un seul esprit.
Les archives du climat
Comment connaître la température d’une région il y a vingt mille ans, alors que le thermomètre n’existait pas ? En lisant les traces que les climats passés ont déposées dans la matière. Chacune de ces archives fonctionne selon un principe précis, et leur croisement donne confiance dans le résultat.
| Archive | Ce qui est mesuré | Portée dans le temps |
|---|---|---|
| Carottes de glace | Composition de l’eau gelée ; gaz des bulles d’air emprisonnées | Jusqu’à environ 800 000 ans en Antarctique |
| Cernes des arbres | Largeur des anneaux de croissance annuels | Quelques milliers d’années |
| Pollens des tourbières | Espèces végétales présentes, donc conditions de vie | Dizaines de milliers d’années |
| Sédiments marins | Coquilles de micro-organismes déposées couche par couche | Millions d’années |
La glace occupe une place à part, car elle conserve un échantillon de l’air lui-même. Chaque hiver dépose une couche de neige ; les couches s’empilent, se tassent et emprisonnent des bulles d’air. Un forage prélève un cylindre continu de cette glace : une carotte. Le forage européen du Dôme C, en Antarctique, a atteint 3 270 mètres et rapporté de la glace âgée d’environ 800 000 ans.
Photo : Helle Astrid Kjær, Wikimedia Commons, CC BY 4.0.
Ces carottes racontent une histoire régulière : au cours des dernières centaines de milliers d’années, de longues périodes froides, appelées glaciations, ont alterné avec des périodes plus chaudes, dites interglaciaires, dans lesquelles nous nous trouvons. La cause principale de cette alternance est astronomique : la forme de l’orbite terrestre, l’inclinaison de l’axe et son lent basculement varient sur des dizaines de milliers d’années, et modifient la répartition du rayonnement solaire entre les saisons et les latitudes.
Le climat d’aujourd’hui : ce que montrent les mesures
Le climat actuel change lui aussi, et cette évolution est mesurée par des instruments plutôt que reconstituée par des traces. Selon le sixième rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, désigné par le sigle GIEC, la température moyenne à la surface du globe pour la décennie 2011-2020 dépassait d’environ 1,1 °C celle de la période 1850-1900. En France métropolitaine, le réchauffement est plus marqué qu’à l’échelle mondiale : la moyenne des années 2015-2024 se situe environ 2,2 °C au-dessus du niveau préindustriel selon Météo-France.
Le mécanisme physique en cause est connu depuis le XIXe siècle. Le sol, réchauffé par le Soleil, renvoie de l’énergie vers le ciel sous forme de rayonnement infrarouge, invisible à l’œil. Certains gaz présents en faible quantité dans l’atmosphère, dont la vapeur d’eau, le dioxyde de carbone et le méthane, absorbent une partie de ce rayonnement et en réémettent vers le sol : c’est l’effet de serre. Sans lui, la température moyenne de la Terre serait très inférieure à celle que nous connaissons, et l’eau liquide y serait rare. Augmenter la quantité de ces gaz renforce cet effet.
Les carottes de glace fournissent ici un point de comparaison précieux. Au cours des 800 000 dernières années, la teneur de l’atmosphère en dioxyde de carbone a oscillé entre environ 180 parties par million pendant les périodes froides et environ 280 pendant les périodes chaudes ; cette unité compte le nombre de molécules de ce gaz pour un million de molécules d’air. La teneur dépasse aujourd’hui 420 parties par million. Le GIEC conclut que l’influence des activités humaines sur le réchauffement observé est établie.
⚖️ Distinguer les échelles de temps
Trois durées se croisent dans ce chapitre et gagnent à ne pas être confondues. Un épisode de canicule ou un hiver rigoureux relève du temps qu’il fait : quelques jours. Les normales climatiques décrivent une période de trente ans. L’alternance des glaciations se compte, elle, en dizaines de milliers d’années.
Un hiver froid ne contredit donc pas une tendance mesurée sur des décennies, de même qu’une averse en juillet ne fait pas du Sahara une région humide. À chaque question, son échelle de temps.
🔎 Lire une série de mesures
Le site de Météo-France publie les normales de chaque station pour la période 1991-2020 et pour les périodes antérieures. La comparaison de deux périodes successives constitue un exercice instructif.
- Relever la normale annuelle de température de la station la plus proche pour 1981-2010, puis pour 1991-2020.
- Calculer l’écart entre les deux valeurs.
- Recommencer pour une autre station, située dans une région différente.
À l’échelle de la France entière, la normale annuelle est passée de 12,55 à 12,97 °C entre ces deux périodes, soit une hausse de 0,42 degré. L’écart paraît faible ; rapporté à une moyenne calculée sur trente ans, il correspond pourtant à un déplacement notable des conditions habituelles, que les cumuls de précipitations, stables en moyenne annuelle, ne reflètent pas de la même façon.
📋 À retenir
- Cinq facteurs expliquent la diversité des climats : latitude, continentalité, altitude, courants marins, relief.
- Bordeaux et Montréal, à latitude comparable, ont des étés semblables et des hivers séparés de seize degrés.
- Les climats du passé se lisent dans les glaces, les cernes, les pollens et les sédiments ; les carottes antarctiques remontent à environ 800 000 ans.
- Glaciations et périodes chaudes ont alterné sous l’effet de variations lentes de l’orbite et de l’axe terrestres.
- La température moyenne du globe pour 2011-2020 dépassait d’environ 1,1 °C celle de 1850-1900 ; la teneur de l’air en dioxyde de carbone dépasse aujourd’hui les valeurs des 800 000 dernières années.
🛰️Prévoir : jusqu’où, et pourquoi pas au-delà
Le réseau de Le Verrier reposait sur une idée d’observation : voir la tempête ailleurs avant qu’elle n’arrive ici. Cette méthode a ses limites ; elle ne dit rien de ce qui n’est pas encore né, et elle ne donne guère plus d’une journée d’avance. Au début du XXe siècle, une ambition nouvelle apparaît : calculer le temps futur au lieu de le guetter.
📘 Définition
Une prévision numérique consiste à découper l’atmosphère en petits volumes, à mesurer dans chacun la température, la pression, l’humidité et le vent, puis à appliquer les lois de la physique pour calculer l’état de ces volumes quelques minutes plus tard. En répétant l’opération des milliers de fois, le calcul avance heure après heure dans le futur.
Deux conditions sont donc nécessaires : connaître l’état de départ en tout point, et disposer d’une puissance de calcul suffisante.
Un homme, six heures de prévision, des semaines de calcul
📜 Histoire vraie
Pendant la Première Guerre mondiale, un mathématicien britannique conduit une ambulance sur le front de Champagne. Lewis Fry Richardson, quaker et pacifiste, a quitté le service météorologique de son pays lorsque celui-ci est passé sous autorité militaire. Entre deux transports de blessés, il entreprend, à la main, un calcul dont personne n’avait tenté l’équivalent.
Il choisit une date passée, le 20 mai 1910 à sept heures du matin, pour laquelle des observations existent au-dessus de l’Europe. Il découpe l’atmosphère en cases, remplit des colonnes de chiffres, et calcule comment la pression et le vent devraient évoluer pendant six heures. Le travail lui prend des semaines ; les reconstitutions modernes estiment qu’il aurait fallu environ six semaines de calcul continu pour l’achever.
Le résultat est faux, spectaculairement faux : sa prévision annonce une variation de pression sans équivalent dans les tempêtes observées. La cause en sera comprise plus tard : les données de départ contenaient de petites incohérences que la méthode amplifiait.
Richardson publie néanmoins tout son travail en 1922, échec compris, dans un livre qui deviendra célèbre. Il y décrit une organisation imaginaire : une immense salle en forme de théâtre, dont les murs porteraient la carte du monde, où soixante-quatre mille calculateurs humains traiteraient chacun une portion du globe, coordonnés depuis une estrade centrale. Cette « fabrique de prévisions » décrit, avec trente ans d’avance et sans le savoir, le fonctionnement d’un ordinateur à processeurs multiples.
Les machines rattrapent l’idée
Il faut attendre 1950 pour que le calcul devienne praticable. Jule Charney, Ragnar Fjørtoft et John von Neumann emploient l’ENIAC, l’un des premiers ordinateurs électroniques, pour produire les premières prévisions numériques réussies. Le modèle, c’est-à-dire le programme qui applique les lois physiques à chaque volume d’air, reste rudimentaire, et la machine est lente ; la démonstration n’en est pas moins faite. Quatre ans plus tard, un service suédois lance la première prévision numérique produite de façon régulière.
Restait l’autre condition : connaître l’état de départ partout, y compris au-dessus des océans et des déserts, où nul n’observe. Les ballons-sondes, lâchés depuis les stations, ont apporté la troisième dimension ; les radars ont révélé les précipitations à distance. Le tournant vient de l’espace : le 1er avril 1960, la NASA place en orbite TIROS-1, premier satellite météorologique. Il fonctionne soixante-dix-huit jours, transmet près de vingt mille images, et donne pour la première fois aux prévisionnistes une vue des formations nuageuses à l’échelle d’un océan. Aujourd’hui, l’essentiel des données qui alimentent les modèles provient des satellites.
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Une découverte qui fixe une limite
À mesure que les modèles progressaient, une question devenait pressante : jusqu’où la prévision peut-elle aller ? Un mois ? Une saison ? La réponse est venue d’une erreur de manipulation.
📜 Histoire vraie
En 1961, Edward Lorenz, météorologue au Massachusetts Institute of Technology, fait tourner sur son ordinateur un modèle très simplifié d’atmosphère. Souhaitant prolonger un calcul, il le relance à partir d’un état intermédiaire qu’il recopie depuis un listing imprimé, puis quitte son bureau pour aller boire un café.
À son retour, la nouvelle simulation ne ressemble en rien à la précédente. Il soupçonne d’abord une panne. La vérification révèle autre chose : l’ordinateur travaillait avec six décimales, mais n’en imprimait que trois. Lorenz avait donc entré 0,506 là où la machine avait gardé 0,506127. Un écart de départ de vingt-cinq millièmes de pour cent avait suffi à produire deux temps entièrement différents.
Lorenz publie ce résultat en 1963. Neuf ans plus tard, une conférence porte son idée devant un large public sous un titre resté célèbre : le battement d’ailes d’un papillon au Brésil peut-il déclencher une tornade au Texas ? Détail savoureux : ce titre n’est pas de lui, mais de l’organisateur de la session, Philip Merilees, et Lorenz l’a découvert trop tard pour le modifier. Dans ses exemples antérieurs, l’animal était une mouette.
La figure ci-dessus reproduit ce phénomène avec le modèle de Lorenz lui-même. Deux calculs partent de valeurs séparées d’un millième. Pendant un temps, les deux courbes se superposent au point de sembler confondues ; puis elles s’écartent, et plus rien ne les rapproche. Le calcul reste rigoureusement exact dans les deux cas : c’est le système qui amplifie l’écart initial.
⚖️ Imprévisible ne signifie pas incompréhensible
Cette limite ne condamne ni la météorologie ni la climatologie. Le temps qu’il fera dans dix jours en un lieu précis échappe à la prévision détaillée ; les lois qui gouvernent l’atmosphère restent connues, et les régularités statistiques demeurent calculables.
Une comparaison éclaire cette distinction. Nul ne peut annoncer le résultat d’un lancer de dé, mais chacun peut affirmer qu’environ un sixième de mille lancers donnera un six. De même, la date exacte de la prochaine tempête reste hors d’atteinte à longue échéance, alors que le nombre moyen de tempêtes par hiver, lui, se prévoit.
| Échéance | Fiabilité | Ce qui est annoncé |
|---|---|---|
| De 1 à 3 jours | Élevée | Températures, pluie, vent, heure par heure |
| De 4 à 7 jours | Bonne pour les grandes tendances | Passage de perturbations, coups de vent, vagues de froid |
| De 8 à 15 jours | Limitée | Tendance générale : plus doux, plus humide que la normale |
| Au-delà d’un mois | Détail hors d’atteinte | Écarts probables à la normale sur une saison entière |
💡 Le savais-tu ?
Puisqu’une petite erreur de départ suffit à tout changer, les services météorologiques ont retourné la difficulté à leur avantage. Au lieu d’un seul calcul, ils en lancent plusieurs dizaines, en modifiant très légèrement l’état initial de chacun. Si tous les calculs aboutissent au même résultat, la prévision est sûre ; s’ils divergent, l’incertitude est grande, et le bulletin l’annonce.
Ce procédé, appelé prévision d’ensemble, explique les pourcentages entendus à la radio : « 60 % de risque de pluie » signifie que la pluie apparaissait dans environ six calculs sur dix.
🔎 Éprouver une prévision
Un simple carnet permet de mesurer la qualité des bulletins, à condition de comparer ce qui est comparable.
- Chaque soir pendant trois semaines, noter la prévision annoncée pour le lendemain, puis celle annoncée pour le cinquième jour suivant.
- Le jour venu, noter le temps réellement observé.
- Compter séparément les réussites à un jour et les réussites à cinq jours.
Le taux de réussite à un jour d’échéance dépasse largement celui à cinq jours. Le relevé fait apparaître de lui-même la notion d’horizon de prévisibilité : la qualité d’une prévision se dégrade avec l’échéance, et cette dégradation obéit à la règle découverte par Lorenz.
📋 À retenir
- Prévoir consiste à calculer l’évolution de l’atmosphère à partir d’un état initial mesuré et des lois de la physique.
- Richardson a mené le premier calcul à la main vers 1917 et publié en 1922 : prévision de six heures, semaines de travail, résultat faux, méthode juste.
- Les ordinateurs, à partir de 1950, puis les satellites, à partir de 1960, ont rendu la méthode praticable.
- Lorenz a montré en 1961 qu’un écart minuscule dans l’état de départ finit par tout changer : la prévision détaillée a un horizon de quelques jours.
- La prévision d’ensemble mesure cette incertitude en lançant de nombreux calculs légèrement différents.
✅Dix questions pour faire le point
Réponds sans revenir en arrière, puis compare avec le corrigé qui suit. Une réponse et une seule est juste à chaque question.
- Du climat breton
- Du temps qu’il fera
- D’une normale climatique
- Cinq ans
- Dix ans
- Trente ans
- Parce que le Soleil y est plus éloigné
- Parce que les rayons y arrivent plus inclinés et s’étalent sur une surface plus grande
- Parce que l’atmosphère y est plus épaisse
- Au début du mois de janvier
- Au début du mois de juillet
- La distance ne varie pas au cours de l’année
- Sa masse volumique augmente et il descend
- Sa masse volumique diminue et il s’élève
- Sa masse volumique ne change pas
- La température ; elle diminue
- La pression ; elle diminue
- La pression ; elle augmente
- Ciel dégagé et vent faible
- Pluie continue et vent fort
- Orages violents
- Parce que le Soleil y est au zénith toute l’année
- Parce que l’air y descend et se réchauffe, ce qui empêche la formation des nuages
- Parce que les océans y sont trop éloignés
- Les vents de surface
- Les marées
- Les écarts de densité liés à la température et à la salinité
- De l’air de l’époque où la neige est tombée
- De l’air introduit au moment du forage
- De la vapeur d’eau uniquement
📋 Corrigé
- b. Une annonce pour le lendemain décrit un état passager de l’atmosphère, donc le temps.
- c. Trente ans, avec une mise à jour tous les dix ans ; la période en vigueur est 1991-2020.
- b. Le même faisceau éclaire une surface plus étendue lorsqu’il arrive de biais : chaque mètre carré reçoit moins.
- a. Au début du mois de janvier, à environ 147,1 millions de kilomètres. Les saisons viennent de l’inclinaison de l’axe, non de la distance.
- b. En se dilatant, l’air occupe plus de place pour la même masse : il devient moins dense et s’élève.
- b. Le baromètre mesure la pression. En altitude, la colonne d’air surmontant l’instrument est plus courte, donc la pression est plus faible : Périer l’a montré au puy de Dôme en 1648.
- a. L’air descendant réchauffe et dissipe les gouttelettes ; le ciel se dégage.
- b. Ces latitudes correspondent à la branche descendante de la cellule tropicale.
- c. Une eau froide et salée devient plus dense et plonge ; les vents n’agissent que sur les couches supérieures.
- a. La neige emprisonne l’air de son époque ; cet air permet de mesurer la composition de l’atmosphère du passé.
✏️Trois exercices de raisonnement
Ces exercices demandent d’enchaîner plusieurs idées du cours. Rédige tes réponses avant de consulter les corrigés.
Exercice 1 - Deux villes, deux hivers
Brest et Strasbourg se situent presque à la même latitude, aux environs de 48° 30′ nord. Les normales 1991-2020 de Météo-France donnent, pour la température moyenne : à Brest, 7,1 °C en janvier et 17,0 °C en juillet ; à Strasbourg, 2,5 °C en janvier et 20,6 °C en juillet.
a. Calcule, pour chaque ville, l’écart entre juillet et janvier.
b. Explique cette différence d’écart en utilisant la notion de continentalité.
c. Les vents dominants en France viennent de l’ouest. En quoi cela renforce-t-il ton explication ?
Corrigé de l’exercice 1
a. Brest : 17,0 - 7,1 = 9,9 degrés d’écart. Strasbourg : 20,6 - 2,5 = 18,1 degrés d’écart, soit près du double.
b. Brest est entourée d’océan, Strasbourg se trouve loin de toute mer. L’eau se réchauffe et se refroidit lentement : elle tempère l’air qui la survole, en le refroidissant l’été et en le réchauffant l’hiver. Les terres, au contraire, changent vite de température et transmettent ces variations à l’air. L’écart annuel est donc réduit à Brest et amplifié à Strasbourg.
c. Puisque les vents dominants viennent de l’ouest, l’air atteint Brest après avoir séjourné au-dessus de l’Atlantique, dont il a pris la température. Le même air arrive à Strasbourg après avoir traversé plusieurs centaines de kilomètres de terres, qui l’ont refroidi en hiver et réchauffé en été. La direction du vent transporte donc l’influence de l’océan d’ouest en est, en l’atténuant à mesure.
Exercice 2 - Le versant qui reçoit la pluie
Une masse d’air humide venue de l’océan rencontre une chaîne de montagnes orientée du nord au sud. Elle la franchit et poursuit sa route vers l’intérieur des terres.
a. Que se passe-t-il pour cette masse d’air pendant qu’elle s’élève le long du premier versant ?
b. Quel temps règne sur ce premier versant ?
c. Décris l’état de cette masse d’air lorsqu’elle redescend de l’autre côté, et le paysage qui en résulte.
d. Quel autre passage du cours décrit un mécanisme comparable, mais à l’échelle de la planète ?
Corrigé de l’exercice 2
a. Contrainte de s’élever pour franchir le relief, la masse d’air se refroidit. La vapeur d’eau qu’elle transporte se condense alors en gouttelettes, ce qui forme des nuages.
b. Le premier versant, exposé au vent, reçoit des pluies abondantes et fréquentes : la végétation y est dense.
c. L’air a laissé son eau sur le premier versant. En redescendant, il se réchauffe, ce qui éloigne encore ses dernières gouttelettes de la condensation. Il arrive donc sec et chaud sur le versant abrité, où les pluies sont rares et la végétation clairsemée.
d. La ceinture des déserts vers 20 à 30° de latitude repose sur le même enchaînement : un air qui a perdu son eau en s’élevant près de l’équateur redescend, se réchauffe, et arrive au sol privé d’humidité. Dans un cas, c’est le relief qui force l’ascension ; dans l’autre, c’est la circulation générale.
Exercice 3 - Pourquoi ne pas prévoir à un mois ?
Un élève affirme : « Si les ordinateurs deviennent assez puissants, les météorologues finiront par annoncer le temps du 14 juillet dès le mois de mai. »
a. Rappelle ce qu’a découvert Edward Lorenz en 1961 et ce que cette découverte implique.
b. Un ordinateur plus puissant lève-t-il cette difficulté ? Justifie.
c. Pourtant, les climatologues décrivent le climat de la fin du siècle. Cette ambition contredit-elle ta réponse précédente ? Explique la différence entre les deux questions.
Corrigé de l’exercice 3
a. Lorenz a constaté qu’un écart minuscule sur la valeur de départ, de l’ordre de quelques millièmes de pour cent, conduit après un certain temps à un résultat entièrement différent. L’atmosphère amplifie donc les plus petites imprécisions de mesure.
b. Non. La difficulté ne vient pas de la vitesse de calcul, mais de la connaissance de l’état initial. Nos instruments ne mesurent ni en tout point ni avec une précision infinie ; il subsiste donc un écart entre l’état réel de l’atmosphère et celui que le modèle reçoit. Une machine plus rapide propage cet écart plus vite, sans le supprimer.
c. Les deux questions ne portent pas sur la même chose. Annoncer le temps d’une journée précise demande de suivre une trajectoire particulière, ce que l’amplification des écarts interdit au-delà de quelques jours. Décrire un climat futur revient à estimer des moyennes et des fréquences sur des dizaines d’années, ce qui dépend de la quantité d’énergie reçue et retenue par le système, non du détail de chaque journée. La comparaison du lancer de dé s’applique : le résultat d’un lancer reste imprévisible, la répartition de mille lancers se calcule.
📖Lexique des termes du cours
Albédo - Part du rayonnement solaire qu’une surface renvoie vers le ciel sans l’absorber. La neige fraîche renvoie de 80 à 90 %, l’océan environ 6 %.
Alizés - Vents réguliers soufflant vers l’équateur entre les tropiques, de nord-est dans l’hémisphère nord et de sud-est dans l’hémisphère sud.
Anémomètre - Instrument mesurant la vitesse du vent.
Anticyclone - Zone où la pression atmosphérique est plus haute que dans les régions voisines. L’air y descend, ce qui dissipe les nuages.
Baromètre - Instrument mesurant la pression atmosphérique. Il descend du tube de mercure imaginé par Torricelli en 1643.
Carotte de glace - Cylindre de glace prélevé par forage dans une calotte polaire. Ses couches et ses bulles d’air conservent la trace des climats passés.
Cellule de circulation - Boucle formée par un air qui s’élève d’un côté, se déplace en altitude, redescend de l’autre et revient au sol. Trois cellules se succèdent de l’équateur au pôle.
Circulation thermohaline - Circulation profonde des océans, mise en mouvement par les différences de densité dues à la température et à la salinité.
Climat - Ensemble des conditions atmosphériques habituelles d’une région, décrit à partir de mesures accumulées sur plusieurs dizaines d’années.
Condensation - Passage de la vapeur d’eau à l’état de gouttelettes liquides. Elle se produit quand l’air se refroidit et donne naissance aux nuages.
Continentalité - Ensemble des effets dus à l’éloignement de la mer : écarts de température plus marqués entre l’été et l’hiver.
Coriolis (force de) - Déviation apparente des trajectoires, due à la rotation de la Terre : vers la droite dans l’hémisphère nord, vers la gauche dans l’hémisphère sud.
Dépression - Zone où la pression atmosphérique est plus basse que dans les régions voisines. L’air y monte, ce qui forme des nuages et des pluies.
Effet de serre - Absorption, par certains gaz de l’atmosphère, d’une partie du rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre, suivie d’une réémission dont une part revient vers le sol.
Front - Limite étroite séparant deux masses d’air de températures différentes. Le mot a été emprunté au vocabulaire militaire par les météorologues de Bergen.
Glaciation - Longue période froide au cours de laquelle des calottes de glace s’étendent sur les continents.
Gulf Stream - Courant chaud et rapide de l’Atlantique nord, longeant la côte américaine avant de s’élargir vers l’Europe.
Gyre - Vaste boucle décrite par les courants de surface d’un océan, entraînée par les vents dominants.
Hectopascal (hPa) - Unité de pression employée en météorologie. La valeur de référence au niveau de la mer vaut 1 013 hPa.
Hygromètre - Instrument mesurant l’humidité de l’air.
Latitude - Distance angulaire d’un lieu à l’équateur, comprise entre 0° et 90°. Elle commande l’inclinaison des rayons solaires.
Masse volumique - Masse d’un corps rapportée au volume qu’il occupe. Celle de l’air vaut environ 1,2 kilogramme par mètre cube à 20 °C près du sol.
Météorologie - Science qui étudie l’atmosphère et prévoit le temps qu’il fera.
Normale climatique - Valeur moyenne calculée sur trente ans, révisée tous les dix ans. La période en vigueur est 1991-2020.
Perturbation - Ensemble organisé de nuages et de pluies associé à une dépression, qui traverse une région en un ou deux jours.
Précipitations - Eau tombée du ciel sous forme de pluie, de neige ou de grêle. Elles se mesurent en millimètres : un millimètre équivaut à un litre par mètre carré.
Pression atmosphérique - Force exercée par le poids de la colonne d’air surmontant un point, rapportée à la surface. Elle diminue avec l’altitude.
Prévision numérique - Méthode consistant à calculer l’évolution de l’atmosphère à partir d’un état mesuré et des lois de la physique.
Rayonnement solaire - Énergie envoyée par le Soleil et reçue par la Terre. Il chauffe les surfaces, qui chauffent l’air à leur contact.
Salinité - Quantité de sels dissous dans l’eau de mer, voisine en moyenne de 35 grammes par kilogramme.
Temps - État de l’atmosphère en un lieu et à un moment donnés.
Vents d’ouest - Vents dominants des latitudes moyennes, qui amènent sur l’Europe les perturbations venues de l’Atlantique.
📌 Sources des données chiffrées
- Normales 1991-2020 de Bordeaux-Mérignac, Brest-Guipavas et Strasbourg-Entzheim : fiches climatologiques de Météo-France.
- Normales de Montréal-Trudeau : période 1991-2020, valeurs arrondies au dixième de degré.
- Normale annuelle de la France métropolitaine et écart entre périodes : Météo-France.
- Records mondiaux de température : registres de l’Organisation météorologique mondiale.
- Températures moyennes du globe : sixième rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.
- Forage du Dôme C : programme européen de carottage glaciaire en Antarctique.
- Photographies et documents : cumulus de beau temps (photo Michael Jastremski, CC BY-SA 2.0) ; abri météorologique (domaine public) ; portrait d’Urbain Le Verrier (domaine public) ; puy de Dôme (photo Arcane17, CC BY-SA 3.0) ; carte des vents d’Edmond Halley de 1686 (domaine public) ; carte du Gulf Stream de 1786 (domaine public) ; carotte de glace du forage EastGRIP (photo Helle Astrid Kjær, CC BY 4.0) ; première image de TIROS-1 (domaine public). Tous ces documents proviennent de Wikimedia Commons.
- Mesures de Florin Périer : lettre à Blaise Pascal du 22 septembre 1648, converties en unités actuelles.