Les opérations navales nécessitent une bonne connaissance de l’environnement océanique et de nombreux phénomènes ont des impacts forts sur leur planification : l’état de la mer, la bathymétrie et la nature des fonds, les courants et les variations de température sont des paramètres majeurs. L’exposé s’intéressera à un phénomène particulier lié à l’influence du vent en milieu côtier : les ‘upwellings’ qui sont des remontées d’eaux froides le long des côtes. Dans certaines régions, ce phénomène est associé à des courants intenses et à de très fortes variations de température. Ces dernières sont parfois si importantes qu’elles engendrent des rétroactions locales vers l’atmosphère qui peuvent aussi avoir des conséquences sur la planification des opérations (brouillard marin notamment).

Cette conférence sera également transmise en direct sur les sites internet de la SMF et de la Cité de l’Espace.

Entrée est libre

Cité de l’Espace
Salle Altaïr
Avenue Jean Gonord
Toulouse

Est-il urgent d’agir avant que le réchauffement dépasse + 2°C  ?
Parviendra-t-on à un accord sur la réduction des gaz à effet de serre ?  A quel niveau ?
Comment seront réparties les mesures entre pays industrialisés,  pays émergents et monde en développement ?
Quels mécanismes de régulation  et de contrôle seront mis en place ?
Quid  des financements ?

Tels seront les thèmes abordés le samedi 5 décembre (2 jours avant la conférence de Copenhague), à la Cité des sciences.

Programme de la conférence du 5 décembre 2009 :
10h30 : Que savons-nous du futur de notre climat ?
11h30 : A quoi ressemble un monde dont le climat change ?
14h30 : Peut-on stabiliser le climat en préservant la croissance ?
15h30 : Un accord international sur le climat est-il possible ?

Avec les conseillers scientifiques de la Cité des Sciences  : Jean Jouzel (CNRS/CEA, vice-président du groupe de travail scientifique du GIEC), Stéphane Hallegatte (CIRED-Météo-France), Renaud Crassous (direction de la stratégie, EDF)

Cette conférence est destinées à un large public
Accès libre et gratuit
(sauf mention particulière et dans la limite des places disponibles)

Cité des Sciences
Auditorium (niveau 0)
30, avenue Corentin-Cariou
75019 Paris
Métro : ligne 7, station Porte de la Villette

Il est déja trop tard

Le niveau de la mer a monté d’environ 20 cm depuis le début du 20^ème siècle, avec une moyenne annuelle de l’ordre de 3mm/an.

A quoi est due cette élévation ? Que montrent les observations ?

Le niveau de la mer a toujours fluctué. Il y a 20000 ans, l’hémisphère Nord était en grande partie recouvert de glace et le niveau de la mer était de 120 m plus bas qu’actuellement. Lors de la fonte des calottes glaciaires, le niveau a progressivement remonté puis s’est stabilisé il y a environ 3000 ans. Depuis, le niveau a peu varié (quelques dizaines de cm en 3000 ans). Mais, durant le 20^ème siècle, l’élévation s’est accélérée : 15 à 20 cm en 1 siècle, avec une moyenne annuelle de 1,7 ± 0,5 mm/an et 1,8 ± 0,5 mm/an depuis les années 1950, ce qui représente une valeur 10 fois supérieure à celle des derniers millénaires


Observations :

Depuis 1992, des satellites altimétriques Topex-Poséïdon (de 1992 à 2006) puis Jason (depuis fin 2001) mesurent les variations absolues du niveau de la mer. L’analyse de ces observations indique une hausse de 2,9 ± 0,5 mm/an depuis 1993. Cette valeur est à ajuster en tenant compte de l’effet du rebond post glaciaire : l’impact de ce rebond postglaciaire correspond à une déformation des bassins océaniques, responsable d’une baisse de 0,3 mm/an. L’élévation réelle devient donc : 3,2 mm/an

Cette élévation n’est pas uniforme : Dans le Pacifique Ouest, la hausse est 4 fois supérieure à la moyenne, alors que dans le Pacifique Est, le niveau a baissé depuis 1993.

L’élévation du niveau de la mer s’est accélérée par rapport aux siècles (et millénaires) derniers. 2 causes principales à ces variations du niveau de la mer :

- Les variations de température et de salinité entrainent des changements de densité, donc de volume : ce sont les variations stériques.

- Les échanges d’eau douce entre l’océan et les autres réservoirs de surface sont responsables des variations de la masse totale de l’océan, donc de son volume et du niveau de la mer.

Dans quelles proportions interviennent chacun de ces paramètres, variations stériques et apport d’eau douce ?

Les variations stériques :

Les variations de salinité sont faibles par rapport aux variations thermiques. On ne traitera donc que les variations thermiques.

Sur la période 1955 à 2000, les 700 premiers mètres de l’océan ont absorbé une énorme quantité de chaleur, environ 14,5.10²² joules, soit 15 fois plus que ce que les continents ont absorbé et 20 fois plus que ce que l’atmosphère a absorbé. Ce chiffre indique donc que 85 % du réchauffement total de la planète est localisé dans l’océan.

Sur la période 1955-2003, l’expansion thermique représente 0,4 ± 0,1 mm/an sur les 1,8 ± 0,5 mm/mm de hausse totale, soit environ 25 %.

Si l’on restreint la période à 1993-2003, les effets de l’expansion thermique passent à 1,5 ± 0,3 mm/an. Au cours de cette même période, le niveau de la mer s’est élevé de 3,1 ±0,4 mm/an.

L’expansion thermique représente donc 50 % de la hausse du niveau de mer sur la période 1993-2003, soit une part 2 fois plus importante que sur la période 1955 – 2003.

-         L’expansion thermique présente de grandes différences régionales, tout comme l’élévation du niveau de la mer puisque les variations du niveau de la mer sont dues, en grande partie, à la redistribution non homogène de la chaleur par la circulation océanique.

-         De plus, la répartition géographique de l’expansion thermique est très différente d’une période à l’autre, en lien avec les grandes perturbations climatiques océan-atmosphère, El Nino, Oscillation Nord-Atlantique, Oscillation Pacifique.

Les échanges d’eau douce :

Un autre paramètre intervenant dans le niveau de la mer est l’apport en eau douce : la fonte des glaces continentales et les échanges d’eau douce avec les réservoirs continentaux.

-         La fonte des glaces :

- Sur les 40 dernières années, la fonte des glaciers de montagne représente une élévation du niveau de la mer de 0,5 ± 0,2 mm/an, avec une accélération à 0,8 ± 0,2 mm depuis le début des années 1990.

- Sur la période 1993-2006, la perte de masse du Groenland représente 0,3 ± 0,1 mm/an, toujours avec une tendance à l’accélération.

- Pour l’Antarctique : La partie Est gagne de la masse alors que la partie Ouest en perd. Au global, la perte est plus importante que le gain. La perte de masse de l’Antarctique représente une élévation de 0,1 ± 0,3 mm/an.

Si l’on récapitule, sur la période 1993-2003 :

- la hausse du niveau de la mer est de 3,1 ± 0,4 mm/an.

- la fonte des glaces représente 1,2 ± 0,4 mm/an depuis 1993, soit environ 40 %.

- l’expansion thermique représente 1,5 ± 0,3 mm/an

On explique donc 2,7 ± 0,5 mm/an par l’expansion thermique et la fonte des glaces.

Reste à expliquer la différence, 0,4 mm/an

Le stock d’eaux continentales :

Les stocks d’eaux continentales sont : les lacs, les fleuves et rivières, les mers intérieures, le manteau neigeux, les sols et les nappes souterraines.

Sur la période 1950-2003, les résultats montrent que la variation des stocks d’eaux continentales est quasiment nulle. Cependant, il y a d’importantes fluctuations interannuelles et décennales, équivalent à plusieurs mm d’élévation du niveau de la mer. Les variations des stocks d’eaux continentales compensent donc, en partie, les oscillations décennales (El Nino, Oscillation Nord-Atlantique, Oscillation Pacifique), de l’expansion thermique. Ce qui peut s’expliquer : lorsque l’océan se réchauffe, l’expansion thermique augmente, il y a donc plus d’évaporation, donc plus de précipitations, donc plus d’eau stockée sur les continents.

Activités humaines

Les activités humaines ont-elles aussi, un rôle  dans l’élévation du niveau de la mer. En effet, les barrages, réservoirs, irrigation tendent à limiter le ruissellement et donc à faire baisser le niveau. A contrario, les pompages des nappes phréatiques, la déforestation et l’urbanisation contribuent à l’élévation en augmentant le ruissellement.

Mais au final, la contribution de l’homme est encore mal connue (faute de données). Certains estiment l’impact de l’activité humaine comme négligeable ???

GRACE

Depuis 2002, la mission spatiale GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) a été lancée. Ses observations permettent de mesurer les variations des stocks d’eaux continentales dues à la variabilité climatiques et aux activités humaines. Les résultats sont tout à faits conformes à ceux obtenus précédemment.

Sur la période 2002 – 2006 :

-         les principaux bassins hydrologiques ont contribué à une élévation du niveau de la mer de 0,2 ± 0,1 mm/an

-         Le Groenland : 0,4 ± 0,05 mm/an

-         L’Antarctique : 0,2 ± 0,1 mm/an

-         Variations de masse de l’océan : 1,3 ± 0,5 mm/an

-         Variations stériques (expansion thermique + variations de salinité) : 1,9 ± 0,5 mm/an

BILAN :

Le niveau moyen de la mer s’élève de 3,2 mm/an depuis 1993.

Cette hausse est due à :

- l’expansion thermique des océans pour 40 à 60 %,

- la fonte des glaciers de montagne pour 20 à 30 %,

- les calottes polaires (et surtout le Groenland) pour 10 à 20 %,

- les échanges d’eau entre les océans et les réservoirs continentaux pour moins de 10 %.

Que va-t-il se passer dans les décennies à venir ?

Les membres  GIEC indiquent que le niveau va encore monter : environ 4 ± 2 mm/an, ce qui représente une élévation de 20 à 60 cm en un siècle.

Les facteurs dus à cette élévation restent les mêmes, avec toujours une part dominante à l’expansion thermique (70 à 75 %). L’incertitude venant des calottes polaires, qui pourrait s’accélérer, les élévations du niveau de la mer seraient alors sous-estimées.

Il reste encore beaucoup d’incertitudes quant à la répartition régionale.

Voir aussi :

Le réchauffement climatique

Conséquences du réchauffement et évènements extrêmes

Le changement climatique : quels impacts sur les pôles ?

L’océan, moteur du climat

El Nino et la Nina

L’Oscillation Nord-Atlantique

Les océans et le changement climatique

Quand la mer monte…

Peut-on s’adapter à un climat qui change?

Copenhague, pourquoi ?

Semaine du développement durable du 01 au 07 avril 2010

Le phénomène El Niño (le petit garçon en espagnol, et par extension « l’Enfant Jésus ») a été nommé à la fin des années 1800 par des marins péruviens qui avaient alors constaté l’apparition d’un courant chaud à la période de Noël. Ce courant correspond à une phase plus chaude que d’habitude appelée oscillation australe El Niño ou ENSO (sigle d’El Niño et Southern Oscillation) ou encore ENOA (El Niño-Oscillation Australe en français).
Des phases d’El Niño plus marquées ont été enregistrées en 1972-1973, en 1982-1983 et en 1997-1998.
Définition de l’OMM : phénomène caractérisé par une anomalie positive de la température de surface de la mer (par rapport à la période de référence 1971-2000), dans la région Niño 3.4 du Pacifique équatorial, dans la mesure où cette anomalie est supérieure ou égale à 0,5°C selon une moyenne calculée su trois mois consécutifs (OMM – Nouvelles du Climat Mondial – Janvier 2004 n°24).

Définition de La Niña

La phase plus froide qui fait suite à El Niño est nommée La Niña, soit petite fille en espagnol.

Définition de l’OMM : phénomène caractérisé par une anomalie négative de la température de surface de la mer (par rapport à la période de référence 1971-2000), dans la région Niño 3.4 du Pacifique équatorial, dans la mesure où cette anomalie est supérieure ou égale à 0,5°C selon une moyenne calculée sur trois mois consécutifs (OMM – Nouvelles du Climat Mondial – Janvier 2004 n°24).

Situation normale :

En décembre : on a des hautes pressions dans le sud est du pacifique et des basses pressions en Indonésie.

Les vents sont proportionnels à la différence de pression entre 2 points, ils se dirigent des hautes pressions vers les basses pressions. Donc, plus la pression près de l’Indonésie/Australie est basse et plus la pression près de l’Ile de Pâques est élevée, plus les alizés, balayant le Pacifique tropical de l’est vers l’ouest, sont puissants.

Les alizées « accumulent » de l’eau chaude à la surface du Pacifique ouest, à un tel point que la surface de la mer est d’environ 50 cm plus haute près de l’Indonésie qu’en Équateur.

L’océan Pacifique emmagasine d’énormes quantités d’énergie solaire grâce à ses mouvements de brassage.

Indonésie : Les alizés soufflent du nord-est et du sud-est : l’eau chaude de surface est poussée vers les côtes indonésiennes. Cette eau s’évapore pour former des nuages à forte instabilité : on assiste alors à des pluies diluviennes, c’est la saison des moussons.

A l’inverse, sur les côtes de l’Amérique du Sud : Les eaux chaudes étant « expulsées » vers l’ouest, les eaux froides de profondeurs remontent à la surface : c’est l’upwelling. L’eau du Pacifique est environ 8°C plus froide près des côtes sud-américaines. Ces eaux froides, riches en plancton, refroidissent l’air qui devient alors subsident. Un anticyclone froid et sec s’installe durablement sur les côtes du Chili et c’est une longue période de sécheresse qui débute.

On a alors le schéma suivant :

Situation avec El Niño :

Si la pression près de l’Indonésie se met à augmenter et celle près de l’Amérique du sud diminue, la différence de pression devient moins importante et les alizés commencent à faiblir dans le centre et l’ouest du Pacifique (à la limite, ils pourraient même changer de direction). Le trajet des alizés se modifie bouleversant cette circulation équilibrée des eaux chaudes du courant équatorial et l’upwelling. C’est là qu’un El Niño s’installe. L’eau chaude de l’ouest se déplace alors vers les côtes du Pérou ; le voyage prend environ 3 mois.

Sur le Pacifique : l’eau chaude est poussée vers l’est. Le centre et l’est de l’océan se réchauffent, chauffant ainsi l’air humide qui le surplombe, créant de la convection et formant des nuages et de la pluie. Cette zone de précipitations et d’orages s’étend alors plus à l’est qu’habituellement. En Polynésie, de fortes instabilités se développent.

Ces orages, fournissent à la haute atmosphère de l’humidité et des vents. Ces forts vents en altitude entraînent les systèmes météorologiques qui vont alors être déviés : la trajectoire des tempêtes est donc modifiée.

L’atmosphère continue de s’ajuster en provoquant une baisse barométrique sur le centre et l’est du Pacifique, alors que sur l’Australie et l’Indonésie, la pression augmente. Ces changements de pression influent directement la force des alizés qui vont encore faiblir et se retirer vers l’est.

Sur les côtes sud-américaines : L’eau chaude n’est plus poussée vers l’Ouest, donc l’eau froide ne remonte pas, donc l’air reste très instable : on assiste alors à des inondations provocant des désastres humains. L’eau n’est plus refroidie, le plancton ne développe plus, poissons et cétacées deviennent moins nombreux, et donc la pêche en souffre.

De l’autre côté, la situation n’est pas meilleure : L’eau chaude n’est plus poussée vers les côtes indonésiennes, l’eau froide des profondeurs remonte donc à la surface : Plus de mousson, plus de nuages, plus de pluies. L’air s’assèche, la terre devient aride : toutes les conditions sont alors réunies pour déclencher de terribles incendies.

On obtient le schéma suivant :

Plus l’eau et le vent s’ »obstinent », plus le El Niño devient important. C’est un jeu d’action-réaction. Quand les alizés redeviennent plus forts entraînant les eaux chaudes de surface vers l’ouest, les eaux froides des profondeurs remontent le long de l’équateur vers l’est; c’est « La Nina » (la fille). Il faut environ 18 mois pour boucler le cycle.

El Nino et le réchauffement :

L’Université du Canada a mis en évidence la variation de cycles d’El Niño sur une longue période en fonction du climat : à la fin du XIXème siècle, El Niño se reproduisait tous les 10-15 ans environ. Au début du XXème siècle, cette fréquence s’est graduellement réduite à moins de 3 ans tandis que la température moyenne augmentait significativement dans le Pacifique Ouest. Une nouvelle rupture climatique s’est produite en 1976, avec un réchauffement accompagné d’une plus grande humidité du climat, se traduisant par une nouvelle modification du cycle à environ 4 ans. Cette rupture climatique est sans précédent sur le siècle.

En remontant jusqu’à 155 ans, c’est-à-dire avant l’ère industrielle, l’étude apporte de nouvelles preuves que la variabilité décennale prévalait à une période (du milieu à la fin des années 1800) où le climat était plus frais et sec, et le forçage (concentrations en gaz à effet de serre, volcaniques ou solaires) du climat inexistant. Ce changement a été attribué à l’intensification du cycle hydrologique tropical dû aux émissions humaines de gaz à effet de serre,

. Les carottes de glaces

- Le phénomène ENSO accélère la fonte des glaciers tropicaux andins, provoquant une hausse de la température de la troposphère et la diminution des précipitations. Ces glaciers sont particulièrement sensibles aux anomalies climatiques et constituent des témoins extraordinaires des variations des dernières décennies, voire de plusieurs siècles et les indicateurs les plus fiables du réchauffement global de la Terre.

- 2 chercheurs de NGT ont mis en place depuis 1991 un réseau d’observation sur les glaciers du Zongo et de Chacaltaya.

Les carottes prélevées dans la glace permettent de déterminer avec précision l’abondance des précipitations des dernières décennies, mais aussi un calendrier de l’influence du Niño depuis des millénaires.

Depuis le début des années 1980, on observe une fonte générale et accélérée des glaciers andins. Les résultats des travaux « montrent que le recul mesuré a été trois fois plus rapide après 1980 que dans la décennie antérieure au Pérou. En Bolivie, il a été cinq fois plus rapide que pendant les quatre décennies précédentes. » D’autre part, les carottes glaciaires permettent la mise en évidence du réchauffement climatique par l’analyse des bulles de gaz piégées dans la glace, ce qui montre qu’un réchauffement plus important est bien à l’origine de l’augmentation de la fréquence et de l’amplitude des phénomènes ENSO.

Voir aussi :

Le réchauffement climatique

Conséquences du réchauffement et évènements extrêmes

Le changement climatique : quels impacts sur les pôles ?

L’océan, moteur du climat

El Nino et la Nina

L’Oscillation Nord-Atlantique

Les océans et le changement climatique

Quand la mer monte…

Peut-on s’adapter à un climat qui change?

Copenhague, pourquoi ?

Semaine du développement durable du 01 au 07 avril 2010

Cyclone, vient du mot grec kuklos (qui signifie cercle, rond) :

Le cyclone est une perturbation atmosphérique tourbillonnaire, de grande échelle, due à une chute importante de la pression atmosphérique. On le rencontre dans les régions tropicales ; il se caractérise par des pluies diluviennes et des vents très violents (jusqu’à 350 km/h), tournant dans le sens des aiguilles d’une montre (hémisphère sud) ou dans le sens inverse (hémisphère nord) ; les vents les plus violents se rencontrent autour de l’oeil, qui est une zone de calme. est un terme générique. En fonction de la localisation géographique, la terminologie diffère :

- cyclone dans l’océan Pacifique sud-ouest et nord et l’océan Indien sud-ouest ;

- ouragan (de Hunraken, dieu maya de la tempête, qui a donné hu-ra-kan dans les Caraïbes, huracàn en espagnol et hurricane en anglais) dans l’océan Atlantique nord et l’océan Pacifique nord-est et sud-ouest (à l’est du 160E) ;

- typhon (du chinois t’ai fung, « grand vent » qui a donné l’indien toofan, l’arabe tufan, le portugais tufão et l’anglais typhoon) dans l’océan Pacifique nord-ouest ;

Un cyclone est une perturbation atmosphérique de grande échelle, une zone de basses pressions des régions tropicales ou subtropicales (on parle de cyclones tropicaux ou sub-tropicaux). Au sein de cette zone se développent des nuages convectifs, et autour d’elle le vent se déplace dans une circulation dite « fermée » en surface, autour d’un centre de rotation. La formation d’un cyclone nécessite un certain nombre de conditions météorologiques de départ dont les principales sont la température de l’océan et la latitude.

- le cyclone est aussi appelé kamikaze (« vent divin ») au Japon, badai en Indonésie, willy-willy en Australie et baguio aux Philippines.

Les cyclones et tempêtes tropicales sont tous baptisés par des prénoms féminins et masculins.

Pour la saison 2009/2010, voici la liste des noms des tempêtes et cyclones tropicaux sur le Sud-Ouest de l´Océan Indien

ANJA

BONGANI

CLEO

DAVID

EDZANI

FAMI

GELANE

HUBERT

IMANI

JOEL

KANJA

LUNDA

MOHONO

NIGEL

OLYMPE

PAMELA

QUENTIN

RAHIM

SAVANA

THEMBA

UYAPO

VIVIANE

WALTER

XANGY

YEMURAI

ZANELE

Voir aussi sur les cyclones :

Généralités

Définitions et conditions de formation

Quelques cyclones en détail

1) Gamède : Ile de la Réunion du 24 au 27 février 2007

2) Typhon Mirinae : océan Pacifique Nord Ouest du 28 octobre au 02 novembre 2009

3) Ouragan Ida : Caraïbes du 04 au 10 novembre 2009

4) Edzani : Océan indien du 05 au 15 janvier 2010

5) Olivia – Australie en avril 1996

6) Gélane – Océan indien du 15 au 21 février 2010

Statistiques des cyclones de l’Atlantique (1996 à 2008)

Bilan saison cyclonique 2009 – Atlantique Nord

Prévision saison cyclonique 2010 Atlantique Nord