La circulation atmosphérique est le mouvement à l
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Page 1 sur 10 Chap. 12 LA CIRCULATION ATMOSPHERIQUE GENERALE - Déterminer les causes de la circulation atmosphérique ; Décrire le mécanisme de la circulation atmosphérique générale et ses variations ; Identifier les conséquences des mouvements de l’atmosphère. INTRODUCTION La circulation générale1 est le mouvement à l'échelle planétaire de la couche d'air entourant la Terre qui redistribue la chaleur provenant du Soleil en conjonction avec la circulation océanique. l’ensemble des grands mouvements horizontaux et verticaux de l’atmosphère sur toute l’étendue du globe. Ces mouvements s’ajoutent aux conditions locales de radiation pour déterminer les zones et les régions climatiques. Trois faits essentiels sont à retenir : - - - Chaque hémisphère est divisé en trois bandes zonales de pression : les basses pressions équatoriales, les hautes pressions subtropicales, les basses pressions polaires. Les grands mouvements horizontaux et verticaux résultent de cette répartition. Tout le système de pressions et de vents se déplace en latitude selon la saison, ce qui entraine, sur un même lieu, des différences considérables de circulation et de temps entre l’été et l’hiver. Au-dessus de 3 km d’altitude, l’air circule presque partout de l’Ouest à l’Est, et ces grands vents d’Ouest décrivent des méandres horizontaux qui déterminent les caprices du temps dans les basses couches et au contact du sol. I- LES CAUSES DE LA CIRCULATION GENERALE : LES ZONES DE PRESSION ET LES CELLULES DE CONVECTION La circulation atmosphérique est le mouvement à l’échelle planétaire de la couche d’air entourant la Terre qui redistribue la chaleur provenant du Soleil en conjonction avec la circulation océanique. En effet, comme la Terre est un sphéroïde, la radiation solaire incidente au sol varie entre un maximum aux régions faisant face directement au Soleil, situé selon les saisons plus ou moins loin de l’équateur, et un minimum à celles très inclinés par rapport à ce dernier, proches des Pôles. La radiation réémise par le sol est liée à la quantité d’énergie reçue. Il s’en suit un réchauffement différentiel entre les deux régions. Le déséquilibre ainsi créé a pour conséquence des différences de pression, qui sont à l’origine de la circulation atmosphérique. Le moteur principal des mouvements atmosphériques est le soleil. Celui-ci réchauffe la surface de la Terre, qui réchauffe à son tour l’air ambiant. Des mouvements ascendants se créent, mais en s’élevant, l’air se refroidit, environ 1°C tous les 100 m dans la troposphère, couche de l’atmosphère où se déroule la quasitotalité des phénomènes météorologiques. L’air redescend alors vers le sol. Cette 1 La circulation générale atmosphérique est la description des mouvements de l’atmosphère à grande échelle Elle est caractérisée par une grande variabilité mais elle présente certains caractères permanents ou saisonniers présentés ici. Page 2 sur 10 circulation constitue un courant de convection, classique dans tous les fluides que l’on chauffe (une casserole d’eau par exemple). De telles boucles de circulation porte le nom de cellule. Les différentes cellules sont disposées en bandes selon les latitudes : c’est une organisation zonale. On distingue trois zones de circulation des vents entre l’équateur et les Pôles. La première zone est celle de Hadley qui se situe entre l’équateur et 30 degrés N et S où l’on retrouve des vents réguliers soufflant du nord-est dans l’hémisphère nord et du sud-est dans celui du sud : les alizés. Les navigateurs à voile ont depuis longtemps utilisés cette zone de vents réguliers pour traverser les océans. La seconde se situe aux latitudes moyennes et est caractérisée par des systèmes dépressionnaires transitoires sous une circulation d’altitude généralement d’ouest, c’est la cellule de Ferrel. Finalement, la cellule polaire se retrouve au nord et au sud du 60ième parallèle avec une circulation de surface généralement d’est. Entre ces trois zones, on retrouve les courant-jets circulant autour de la planète à une altitude variant entre 10 et 15 km et qui sont le lieu de frontogénèses. La circulation générale atmosphérique ainsi définie, assure 70% à 80% du transfert de l’énergie entre les régions à bilan radiatif positif et celles à bilan radiatif négatif. Elle joue un rôle considérable dans le cycle de l’eau, assurant le transport d’énormes quantités de vapeur d’eau. Le déplacement des masses d’air conditionne le climat des diverses régions de la planète. L’énergie à l’origine des mouvements atmosphériques provient du soleil. La rotation de la Terre et l’apport d’énergie différencié selon la latitude et la saison [1] permettent d’expliquer certains caractères permanents ou saisonniers de la circulation générale. POSITION DE LA TERRE AU COURS DE SA RÉVOLUTION AUTOUR DU SOLEIL EN UNE ANNÉE (SAISONS DE L'HÉMISPHÈRE NORD) Du point de vue énergétique, le système Terre-atmosphère est globalement en équilibre (le rayonnement infrarouge émis vers l'espace est compensé par le rayonnement solaire absorbé). Les pertes sont donc égales aux gains. Mais les différentes zones de ce système ne sont pas séparément en équilibre : Page 3 sur 10 entre l'équateur et les Tropiques, les gains sont supérieurs aux pertes des latitudes tempérées aux pôles, les pertes sont supérieures aux gains De même, les différentes parties de ce système ne sont pas séparément en équilibre : à la surface et quelle que soit la latitude, les gains sont supérieurs aux pertes pour l'atmosphère, aux latitudes inférieures à 40° les gains sont supérieurs aux pertes alors qu'aux latitudes supérieures, c'est le contraire Or, en moyenne annuelle, la température est partout à peu près constante. Il est donc nécessaire que des transferts d'énergie s'effectuent : de l'équateur vers les pôles par une circulation méridienne permettant le transport d'énergie excédentaire des basses latitudes vers les zones polaires. Ce transport est réalisé essentiellement par l'atmosphère (60%) à travers les champs de pression et par les océans (40%) de la surface vers l'atmosphère par les flux de chaleur sensible (convection) et par les flux de chaleur latente (évaporation-condensation) Tout cela contribue aux mouvements de l'air atmosphérique et donc à la circulation générale. A- Les cellules de convection2 Le moteur principal des mouvements atmosphériques est le soleil. Celui-ci réchauffe la surface de la Terre, qui réchauffe à son tour l'air ambiant. Des mouvements ascendants se créent, mais en s'élevant, l'air se refroidit, environ 1°C tous les 100 m dans la troposphère, couche de l'atmosphère où se déroule la quasi-totalité des phénomènes météorologiques. L'air redescend alors vers le sol. Cette circulation constitue un courant de convection, classique dans tous les fluides que l'on chauffe (une casserole d'eau par exemple). De telles boucles de circulation porte le nom de cellule. Les différentes cellules sont disposées en bandes selon les latitudes : c'est une organisation zonale. Le modèle de circulation générale proposé comporte six cellules de convection : deux cellules équatoriales dans le sens direct dites cellules de Hadley3, deux cellules à circulation inverse des précédentes dites cellules de Ferrel et deux cellules polaires à nouveau à circulation directe. - La cellule de Hadley Il s'agit d'une cellule thermique caractérisée par une expansion ascendante près de l'équateur et divergeant en altitude vers les pôles (anticyclone). Cette zone convective 2 Dans un champ de gravitation, toute différence de température dans un liquide ou un gaz modifie sa densité, un mouvement se produisant alors au sein du fluide du fait de la poussée d'Archimède. Ce mouvement de brassage, dans lequel les parties les plus chaudes du fluide ont tendance à s'élever et les parties froides et denses à descendre, s'appelle convection. Le mouvement du fluide peut être naturel ou forcé. Les mouvements dus uniquement à des différences de température du fluide constituent la convection naturelle. La convection forcée est obtenue en soumettant le fluide à une augmentation de pression, le mouvement se déclenchant alors selon les lois de la mécanique des fluides. Exemple de convection naturelle : le chauffage d'une pièce par un radiateur correspond à une élévation d'air chaud le long des murs, l'air plus frais étant aspiré vers le radiateur. L'air chaud ayant tendance à s'élever et l'air frais à descendre, on doit installer les radiateurs près du sol et les appareils de climatisation près du plafond pour garantir une efficacité maximale du dispositif de chauffage. La convection naturelle favorise la montée de l'eau chaude et de la vapeur dans les chaudières, ainsi que le phénomène d'aspiration dans les cheminées. La convection explique également les mouvements des grandes masses d'air autour de la Terre, l'action des vents, la formation des nuages, et les courants océaniques. 3 Une dans chacun des deux hémisphères. Page 4 sur 10 crée une région de basses pressions appellée la Zone de Convergence Intertropicale (ITCZ), également dénommée le front intertropical. Cette zone provoque en réaction un courant de subsidence à 30° de latitude qui converge vers l'équateur en surface; ce sont les alizés ("trade winds"). - La cellule de Ferrel C'est une cellule thermique indirecte qui assure la circulation de l'air entre la haute pression subtropicale et la dépression subpolaire. - La cellule Polaire Il s'agit d'une cellule thermique qui résulte du flux polaire orienté d'Ouest en Est. Figure 10: distribution des pressions à la surface du globe et système des vents. Figure 11: Distribution des cellules zonales dans l'hémisphère nord. La cellule équatoriale est la cellule de Hadley, la cellule moyenne celle de Walker. B- Les champs de pression déterminent la circulation générale de l’atmosphère 1- La répartition des champs de pression et leur origine Page 5 sur 10 La circulation générale atmosphérique, c’est-à-dire le mouvement global des masses d’air sur le globe, s’effectue exclusivement dans la troposphère. Située à la base de l'atmosphère, la troposphère est animée de puissants mouvements qui brassent l'air en permanence : des mouvements verticaux, liés à des contrastes de températures (processus convectifs) et des mouvements horizontaux, engendrés par des différences de pression atmosphérique au niveau du sol. La densité de l'air dépend de sa température : l'air chaud plus léger s'élève; au contraire l'air froid, plus lourd se tasse vers le sol. Ainsi, au contact du sol, dans certaines régions, l'air s'échauffe, devient donc plus léger et s'élève : il se produit une ascendance. En montant, l'air se détend car la pression de l'air est moindre et se refroidit (décroissance de la température avec l'altitude). Le mouvement ascendant se poursuit jusqu'à ce que l'air ait atteint la température du milieu environnant. L'ampleur du mouvement dépendra de l'échauffement de l'air au départ mais aussi de son degré d'hygrométrie. En effet, un air sec voit sa température diminuer de 1°C tous les 100m, alors que pour un air saturé en eau, la température ne diminue que de 0,5°C tous les 100 m car la condensation de l'eau au cours de l'ascendance libère de la chaleur. Inversement, de l'air plus froid que l'air ambiant, plus lourd, va descendre vers le sol, se comprimer et se réchauffer : on parle de subsidence. Dans les régions d'ascendance, la pression atmosphérique est inférieure à la moyenne estimée à 1015 hectopascals, il se forme une dépression. Au contraire, dans les zones de subsidence, la pression atmosphérique s'élève : il y a formation d'un anticyclone. La répartition spatiale des hautes et des basses pressions varie au cours de l'année4 et constitue le champ de pression (voir figure 10). Au niveau de la mer : En étudiant la répartition moyenne de la pression, on constate que la troposphère est segmentée en plusieurs systèmes et courants : - un centre anticyclonique au Pôle - une dépression subpolaire à 60° N - un anticyclone subtropical à 30° N - une convergence intertropicale près de l'équateur (ITCZ) Les champs de pression s’expliquent de la manière suivante : puisque le Soleil est voisin de la verticale sur l’équateur et les tropiques, la température de l’air sera donc la plus élevée sur toute cette zone intertropicale et sur ses bordures Nord et sud. Or la pression en altitude est d’autant plus forte que l’air est chaud (En effet, la pression décroit normalement lorsqu’on s’élève. Mais cette décroissance est plus rapide dans l’air froid lourd que l’air chaud léger. Dans ces conditions, même si la pression totale à la base, c’est-à-dire au sol, est plus forte dans l’air froid, en raison de l’effet de densité des basses couches, la décroissance verticale accélérée dans ce même air froid entraine rapidement (vers 2 ou 3 km) un déficit par rapport à l’air chaud situé au même niveau. En altitude, les masses chaudes déterminent donc des pressions plus élevées que les masses froides. La fig. 3 page 47 du document de géographie 4 Une ceinture d’anticyclones presque permanents entoure chaque hémisphère aux latitudes subtropicales, entre 250 et 350 de latitude. L’ensemble de tous ces anticyclones constitue les hautes pressions subtropicales. Sur l’hémisphère boréal, on note ainsi : l’anticyclone du Pacifique, à l’Ouest de la Californie, l’anticyclone atlantique centré sur les Açores. Sur l’hémisphère Sud, c’est l’anticyclone de l’Océan Indien, entre Madagascar et l’Australie, l’anticyclone Pacifique entre l’Australie et le Chili, l’Anticyclone de Sainte-Hélène entre le Brésil et l’Afrique. Ces hautes pressions se limitent aux Océans parce le frottement vide les anticyclones sur les continents Page 6 sur 10 photocopié montre que le mouvement de l’air, qui va toujours de l’air froid vers l’air chaud au niveau du sol s’inverse dans les couches élevées.). Au sol, d’autre part, l’air des coulées polaires, envoyé très loin au Sud à l’arrière des familles de cyclones, parvient jusqu’à 300 de latitude environ. Cet air froid s’étale fortement et s’affaisse donc en fin de course (écartement des méridiens vers le Sud). Les latitudes subtropicales représentent alors un site unique sur la planète, un site qui permet à la fois la présence d’air froid polaire dans les basses couches et d’air chaud tropical en altitude. Cette superposition construit les anticyclones mixtes5, très puissants et stables. Plus au Nord, il manque l’air chaud supérieur, puisque le Soleil est trop bas sur l’horizon ; plus au Sud, il manque l’air froid inférieur, parce que les coulées n’y parviennent pas. Toute la circulation dérive maintenant de cet excès de pression et de ce mouvement descendant au voisinage des tropiques6. L’air s’écoule des hautes pressions vers les basses pressions (voir fig. page 46 document photocopié de géographie). Ainsi, les anticyclones répandent l’air de leur centre vers l’extérieur, soufflant sur les régions voisines. Inversement, les dépressions aspirent l’air périphérique de pression plus forte. 2- Répartition des masses d'air7 et différents vents A cette répartition correspond une circulation générale en surface, ainsi caractérisée : - des vents d'est polaires, du pôle jusque 60° N, ou courant polaire d'est - des vents d'ouest de 60° N à 30° N, ou courant tempéré d'ouest - des vents de secteur est, entre 30° N et l'équateur, dits alizés; ils soufflent du nord-est dans l'hémisphère nord, et du sud-est au sud de l'équateur. Ils donnent naissance à la zone de convergence intertropicale. Les secteurs interzones, où le vent est faible, s'y détachent tout aussi clairement : - près du Pôle Nord, - les calmes subtropicaux, - les calmes équatoriaux ("doldrums") ou "pot-au-noir", ainsi baptisé en raison des nuages épais et des pluies abondantes que connaît cette région. 5 L’anticyclone mixte comporte à la base de l’air très froid et au sommet de l’air anormalement chaud. La pression est très forte à tous les niveaux, d’où la puissance et la durée de cet anticyclone étendu à toute la troposphère et non plus seulement au premier kilomètre. (Voir page 48 document de géographie photocopié). 6 Les champs de vent et de pression représentés ci-dessus déterminent la circulation horizontale de l'air autour du globe terrestre. Ces mouvements sont très variables mais certaines variations sont tout à fait prévisibles. 7 (Voir fichier « masses d’air et circulation générale) L'air qui stagne ou se déplace très lentement sur une région géographique à caractéristiques constantes, tend à devenir homogène dans le plan horizontal et à acquérir les caractéristiques thermiques et hygrométriques de cette région pour peu que la durée de contact soit suffisante. Ainsi, de l'air qui stagne sur un continent froid et sec devient lui-même froid et sec; de même, de l'air qui stagne sur un océan chaud devient chaud et humide. Ces blocs d'air ainsi homogénéisés sont appelés des "masses d'air". Les régions où elles prennent naissance sont appelées les "sources". Une masse d'air théorique peut être définie comme une portion de l'air troposphérique dont les caractéristiques (température et humidité) sont constantes dans le sens horizontal et ceci à tous les niveaux. Les caractéristiques d'une masse d'air théorique sont donc : - température constante dans n'importe quel plan horizontal - humidité constante dans n'importe quel plan horizontal D’où il découle une même structure verticale (température et humidité) en tout point de la masse d'air. En pratique, les masses d'air ne présentent pas intégralement tous les caractères théoriques d'homogénéité mais s'en rapprochent cependant de manière satisfaisante. Les dimensions horizontales d'une masse d'air sont de l'ordre de 1000 km, leur extension verticale pouvant varier de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres. Page 7 sur 10 Ainsi que nous l'avons expliqué dans le modèle tricellulaire, l'anticyclone du Pôle Nord est un anticyclone thermique qui n'existe que dans les basses couches où il agit comme une zone de divergence. La ceinture des anticyclones subtropicaux agit comme zone de divergence, tandis qu'une autre zone de convergence (aux latitudes moyennes) donne naissance au front polaire. En ajoutant les courants verticaux (ascendance dans les régions de convergence, subsidence dans les régions de divergence) nous obtenons une circulation fermée et retrouvons le modèle tricellulaire, telle qu'il est présenté de manière tridimensionnelle sur la figure centrale cidessus. 3- La circulation intertropicale Elle comprend une zone de haute pression au niveau de chaque tropique et une zone de basse pression sous l'équateur appelée la Convergence Intertropicale (CIT). Sur leurs faces équatoriales, les hautes pressions subtropicales dirigent des vents d’Est appelés alizés8. L’alizé boréal est un vent de Nord-Est, l’alizé austral est un vent de Sud-Est. La zone de convergence des alizés, large de 5 à 100 de latitude, correspond alors à une ascendance généralisée. Cette zone s’appelle la convergence intertropicale. Elle entraine des pressions basses, comme toute convergence : ce sont les Basses Pressions Equatoriales. Le circuit tropique-équateur est alors amorcé, et l’air équatorial ascendant diverge vers les tropiques où il retombe puisque l’air anticyclonique qui s’affaisse l’entraine vers le sol. En effet, à partir de 2 km et jusqu’au sommet de la troposphère, c’est-à-dire sur une épaisseur de 10 km au moins, l’air s’écoule de l’air chaud vers l’air froid. L’impulsion de ce mouvement d’aller-retour vient des tropiques et non de l’équateur comme le pensaient les anciens théoriciens (théorie de la cheminée équatoriale9). L’ascendance équatoriale n’est donc pas le moteur du système, mais seulement la conséquence de la convergence des alizés. Localement, la surface de l'océan surchauffée donne naissance à une forte ascension d'air chaud et humide qui s'enroule sous l'effet de la force géostrophique et donne un cyclone tropical. 2- La circulation en zones tempérées et froides (jet-stream) Sur les faces polaires, les hautes pressions subtropicales dirigent des vents de Sud-Ouest (hémisphère Nord) ou de Nord-Ouest (hémisphère Sud). Ce flux d’air chaud tropical converge (Westerlies) vers l’air froid des coulées polaires, et il en résulte un front polaire aux latitudes moyennes de chaque hémisphère. Nous savons que ces deux fronts ondulent sans cesse sous 8 Ce sont ces alizés qui ont porté Colomb vers le Nouveau Monde. Selon cette théorie, les hautes pressions résultaient de la retombée de l’air équatorial. On pensait alors que l’air surchauffé de l’Equateur s’élevait sans cesse en raison de sa chaleur, divergeait ensuite en altitude vers le Nord et vers le Sud (contre-alizé), et s’affaissait ensuite lorsqu’il était refroidi et alourdi en s’éloignant de la fournaise équatoriale. Cette explication n’est pas exacte puisque l’équateur n’est pas la région la plus chaude du globe, en raison précisément de la nébulosité et des pluies qui résultent de l’ascendance. Les températures les plus élevées du monde ont été observées au contraire aux latitudes subtropicales où les hautes pressions entrainent la limpidité de l’air et une insolation maximum : 56,60 dans la Vallée de la Mort (Californie, 360 N), 530 à Ouargla (Sahara, 320 N), 52,20 C à Jacobabad (Bas-Indus, 280 N). L’air descend donc là où il fait le plus chaud, contredisant l’ancienne théorie thermique de la circulation dite de la cheminée équatoriale. 9 Page 8 sur 10 l’impulsion des coulées et engendrent les cyclones norvégiens. Les cyclones circulent donc en permanence sur les zones tempérées et polaires, boréale et australe. Cette convergence généralisée entraine alors un déficit de pression sur toute la zone : Basses Pressions Polaires10. Toutes les latitudes comprises entre 350 et 900 possèdent en effet un trait commun : elles subissent l’assaut répété des coulées polaires et des cyclones engendrés par ces coulées. Certes, des langues chaudes tropicales progressent vers le Nord, mais nous savons que ces langues (secteurs chauds des cyclones) sont vite soulevées par l’air froid et rejetées vers les hautes couches. L’affrontement des vents polaires (orientés nord-est / sud-ouest dans l’hémisphère Sud et sudest / nord-ouest dans l’hémisphère Nord) avec les vents d’ouest, les westerlies, (orientés sudouest / nord-est dans l’hémisphère Nord et nord-ouest / sud-est dans l’hémisphère Sud) matérialise les fronts polaires dans les deux hémisphères, le long desquels s’établissent les jetstreams. Il s’agit de vents très rapides (500 km/h), circulant d’ouest en est dans la tropopause, frontière entre la troposphère et la stratosphère, à une altitude de l’ordre de 12 000 m. Ils se situent également à l’interface de deux cellules de convection atmosphérique majeures : la cellule polaire de Hadley et la cellule intermédiaire de Ferrel. En effet, il y a un fort contraste thermique entre la zone intertropicale très chaude (jamais atteinte par les coulées), et la zone « polaire », brassée et refroidie régulièrement par ces coulées. Le contraste vaut naturellement en altitude, et il s’accompagne d’une forte différence de pression à la limite de l’air chaud et de l’air froid, c’est-à-dire vers le 35e parallèle. Etant donné qu’en altitude, l’air chaud crée des hautes pressions, et l’air froid des basses pressions, il y a un puissant courant qu’on observe vers 10 km, à cette latitude de 350, et qui se dirige de l’Ouest vers l’Est : le jet-stream. Sa vitesse (500 km/h) résulte du gradient très fort de pression au contact des deux masses polaire et tropicale très différenciées. Le courant-jet surplombe toujours la zone de confrontation entre l’air chaud venu du sud et l’air froid du nord. Des perturbations naissent et se développent en permanence sous le courant-jet. Ces mouvements tourbillonnaires d’altitude sont à l’origine des dépressions atmosphériques qui traversent nos régions tempérées. Cette activité incessante permet le transfert de chaleur entre les régions équatoriales et polaires. Ces mouvements tourbillonnaires d’altitude sont à l’origine des dépressions atmosphériques qui traversent les régions tempérées. Le courant-jet existe dans les deux hémisphères. Il est cependant beaucoup plus irrégulier et complexe dans l’hémisphère Nord que dans l’hémisphère Sud. II- LES VARIATIONS SAISONNIERES DE LA CIRCULATION ATMOSPHERIQUE GENERALE OU LE BALANCEMENT SAISONNIER DES ZONES DE PRESSIONS ET DE VENTS (Voir de préférence pages 64 et 65 du document photocopié de géographie) La circulation atmosphérique générale subit des variations saisonnières, conséquence de la position de la Terre par rapport au Soleil. 10 L’expression polaire s’applique ici à l’ensemble zone tempérée + zone polaire. Page 9 sur 10 Déplacement des cellules de Hadley En juin-juillet-août, du fait de l'inclinaison de la Terre dans l'hémisphère nord, la zone qui reçoit le plus de chaleur de la part du soleil se trouve au voisinage de 10° de latitude nord. C'est donc l'hémisphère sud qui est le plus déficitaire en énergie. La cellule de Hadley sud y est alors la plus intense. En conséquence, la ZCIT se déplace vers le nord. Elle apporte la pluie dans les zones sahéliennes (sud du Sahara), tandis que les précipitations des latitudes tempérées se déplacent vers le nord. En décembre-janvier-février, c'est dans l'hémisphère nord que la cellule de Hadley est la plus importante. Le voile de cirrus sur l'Afrique du Nord atteint parfois l'Egypte. Le déplacement de la ZCIT se fait vers le sud. La saison sèche commence au Sahel et la pluie tombe dans le nord du désert de Kalahari (Bostwana), tandis que les précipitations liées au front polaire sont responsables de la saison humide au nord du Sahara. Dépression tropicale et cyclone A partir de la fin du mois d'Août et jusqu'à la moitié du mois d'Octobre, les paquets nuageux (cumulonimbus) que l'on voit au-dessus du Golfe de Guinée peuvent atteindre les côtes américaines en s'amplifiant. On parle alors de dépression tropicale et de cyclone. Pour qu'un cyclone se crée, il faut un fort contraste entre la température de l'océan et celle de l'atmosphère. Ainsi, la formation d'un cyclone nécessite une température de l'océan supérieure à 26°C. Les perturbations du front polaire Le contact entre les masses d'air froid d'origine polaire et les masses d'air chaud d'origine tropicale, se fait le long du front polaire. Le front polaire n'est pas une ligne continue. Sa forme dépend des différences de pression entre les continents et les océans. Sa position varie en latitude selon les saisons. Il s'étend vers le sud en hiver (40° de latitude) et est rejeté vers le nord en été (Scandinavie) dans l'hémisphère nord. L'air polaire et l'air tropical s'affrontent en permanence le long du front polaire. De cet affrontement, naissent les perturbations du front polaire, où des "bulles" d'air chaud tropical sont soulevées et progressivement intégrées dans l'air froid polaire. Le front polaire constitue donc un lieu d'échanges thermiques entre zones chaudes et zones froides. Une perturbation est toujours associée à une cellule dépressionnaire, conséquence du soulèvement de l'air chaud donc léger par l'air froid et dense. Un tourbillon (ou vortex) apparaît, se creuse et se déplace d'Ouest en Est. Les vents peuvent atteindre jusqu'à 150 km/h selon l'importance de la dépression. Les zones dépressionnaires voisines des 60ème de latitude Nord et Sud sont plus importantes en hiver qu'en été ce qui a pour conséquence d'engendrer une circulation perturbée d'Ouest plus rapide et plus virulente en hiver. L'influence des masses continentales Page 10 sur 10 Dans la majorité des cas observés, les centres d'action principaux (anticyclone ou dépression) sont fractionnés en plusieurs centres d'action d'importance plus ou moins grande. Ce morcellement est le résultat de l'influence thermique des grandes masses continentales surtout réparties dans l'hémisphère Nord. Il apparaît donc presque exclusivement dans l'hémisphère nord. En hiver, la brièveté du jour, l'obliquité des rayons solaires et l'enneigement persistant des sols donnent sur les régions septentrionales de l'Asie et de l'Amérique des centres thermiques froids, donc des zones de haute pression continentales (anticyclone de Sibérie par exemple) qui perturbent la continuité de l'axe dépressionnaire des 60ème de latitude Nord. En été, les zones subtropicales des grands continents emmagasinent beaucoup de chaleur. Comme ces régions sont en général des déserts, l'air s'y échauffe très fortement. L'air des basses couches de l'atmosphère (troposphère) voit alors sa densité diminuer au fur et à mesure qu'il s'échauffe. Sa pression a donc tendance à baisser. IL y a formation de dépressions d'origine thermique (Amérique de Nord, Indes Pakistan). La zone de convergence intertropicale coïncide alors plus ou moins avec ces dépressions thermiques (aux Indes par exemple). La ceinture anticyclonique subtropicale est alors interrompue. III- LE FLUX GENERALISE D’OUEST ET L’ONDE PLANETAIRE (Voir page 67 document photocopié de géographie)
