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Définition de la circulation atmosphérique mondiale
L'air sur terre est en mouvement constant, c'est ce qu'on appelle la circulation atmosphérique globale. Définissons-la.
Lacirculation atmosphérique globale est le mouvement mondial de l'air par lequel l'énergie thermique est distribuée à la surface de la terre.
La circulation atmosphérique globale est responsable d'environ 50 % du transfert de chaleur sur terre.
Le savais-tu ? La circulation atmosphérique globale permet d'expliquer l'emplacement des zones climatiques mondiales, ainsi que la répartition des risques météorologiques.
Modèle de circulation atmosphérique globale
L'air se déplace selon un schéma particulier dans l'atmosphère. L'équateur est à l'origine de ce modèle. À l'équateur, les températures sont élevées car l'insolation est plus importante.
L'insolation désigne le rayonnement solaire entrant. C'est la latitude qui a le plus d'impact sur l'importance de l'insolation reçue.
Les températures élevées à l'équateur font monter l'air dans l'atmosphère. Cela crée une zone de basse pression (moins d'air à la surface de la terre signifie une pression plus faible). À mesure que l'air s'élève, il se refroidit et se condense en nuages, ce qui provoque des précipitations.
Lorsque l'air ascendant atteint le sommet de l'atmosphère et ne peut plus s'élever, il s'écoule au nord ou au sud de l'équateur, en direction des pôles. En se déplaçant vers le nord ou le sud, l'air se refroidit et retombe sur la terre à environ 30o N ou S de l'équateur. L'air qui descend crée une zone de haute pression (plus il y a d'air à la surface de la terre, plus la pression est élevée). L'air y est sec car la plus grande partie de l'humidité est tombée sous forme de pluie à l'équateur. Il n'y a donc pas beaucoup de nuages qui se forment.
Des zones de basse pression existent également à 60o de latitude nord et sud, tandis que des zones de haute pression existent à 90o de latitude nord et sud.
Cellules de circulation atmosphérique mondiale
En général, l'air se déplace des zones de haute pression vers les zones de basse pression. La circulation atmosphérique globale se produit lorsque les mouvements d'air des zones de haute pression vers les zones de basse pression provoquent des vents à travers la terre. Il existe trois cellules ou types principaux de circulation atmosphérique.
La cellule de Hadley
La cellule de Hadley se trouve entre 30o et 40o au nord et au sud. L'air au-dessus de la zone de basse pression créée à l'équateur s'élève puis se déplace vers le nord et le sud en direction des pôles. À 30o, il forme une zone de haute pression subtropicale. Ici, l'air s'enfonce et retourne vers l'équateur sous forme d'alizés. Dans l'hémisphère nord, ces vents sont appelés alizés du nord-est . Dans l'hémisphère sud, ces vents sont appelés alizés du sud-est. La circulation complète de l'air depuis l'équateur jusqu'à 30o N ou S et retour est connue sous le nom de cellule de Hadley.
Rappelle-toi : Les vents sont nommés d'après la direction d'où ils soufflent.
La cellule de Ferrel
La cellule de Ferrel se trouve entre 30o et 60o de latitude nord et sud. L'air de la cellule de Ferrel se déplace dans une direction opposée à celle de la cellule de Hadley. L'air chaud à la surface à 30o de latitude nord ou sud se déplace vers les pôles nord et sud sous forme de vents chauds du sud-ouest dans l'hémisphère nord et de vents chauds du nord-ouest dans l'hémisphère sud. En se déplaçant au-dessus des océans, l'air devient humide et, à 60o de latitude nord ou sud, rencontre l'air froid qui s'est déplacé depuis les pôles. À ce moment-là, l'air plus chaud s'élève et retourne vers les latitudes plus basses.
Tu te demandes d'où vient le temps humide et venteux du Royaume-Uni ? Comme l'air chaud des tropiques est beaucoup plus léger que l'air froid et dense des pôles, l'air chaud des tropiques s'élève lorsque les deux masses d'air se rencontrent. Cela provoque une basse pression à la surface. Cela crée également un temps instable associé aux dépressions des latitudes moyennes, qui est responsable d'une grande partie du temps venteux et humide que nous connaissons au Royaume-Uni.
La cellule polaire
La cellule polaire se trouve entre 60o et 90o de latitude nord et sud. Aux pôles (90o N et S), il y a l'anticyclone polaire, une zone de haute pression. Au niveau de l'anticyclone polaire, l'air froid s'enfonce et se déplace ensuite vers les latitudes plus basses. Lorsque cet air arrive à 60o N ou S, il rencontre de l'air chaud et le force à s'élever, formant une zone de basse pression appelée dépression subpolaire. Dans cette zone, il y a également le front polaire qui apporte un temps instable aux régions situées à cette latitude, comme le Royaume-Uni.
Les niveaux d'insolation contrôlent directement la cellule de Hadley et la cellule polaire. Cependant, la cellule de Ferrel est contrôlée par les mouvements d'air des deux autres cellules.
Diagramme de la circulation atmosphérique mondiale
Le diagramme ou modèle ci-dessous illustre le schéma de la circulation atmosphérique mondiale décrit dans la section précédente. Il montre les trois différentes cellules ainsi que la direction des vents correspondants.
Modèles de circulation atmosphérique mondiale
Le modèle de circulation atmosphérique mondiale a un impact sur le climat car il redistribue la chaleur et l'humidité dans le monde entier.
Un système de basse pression se crée à l'équateur en raison de l'ascension de l'air chaud. Les zones tropicales restent donc toujours chaudes et ont des niveaux de précipitations élevés. C'est à ces basses latitudes que l'on trouve les forêts tropicales humides. La région de basse pression à l'équateur contribue également à la formation des cyclones tropicaux.
À 30o de latitude nord et sud, à la convergence des cellules de Hadley et de Ferrel, un système de haute pression est créé. Ici, le temps est calme, la couverture nuageuse et les précipitations sont inexistantes. Ces dernières s'accompagnent de températures élevées. Par conséquent, on trouve généralement des déserts chauds à ces latitudes.
À 60o de latitude nord et sud, l'air ascendant crée une autre zone de basse pression. Ici, le front polaire apporte des dépressions et d'autres types de temps assez instables. Les niveaux de précipitations relativement élevés permettent aux forêts tempérées de pousser dans ces régions.
Des zones de haute pression existent aux pôles nord et sud. Tout comme à 30o N et S, le temps y est très stable. Il fait cependant très froid. Il n'y a pas de nuages et peu de précipitations, c'est pourquoi il y a souvent des déserts froids dans cette zone.
Les causes de la circulation atmosphérique mondiale
Deux facteurs sont à l'origine de la circulation atmosphérique mondiale :
- La répartition du rayonnement solaire entrant
- La rotation de la terre
Répartition du rayonnement solaire entrant
La terre reçoit de l'énergie du soleil. Cependant, comme tu l'as lu plus haut dans l'explication, la quantité d'énergie reçue dépend de la latitude. En raison de la forme sphérique de la terre et de son inclinaison, certaines parties de la planète reçoivent plus d'insolation que d'autres. Plus précisément, l'équateur reçoit plus de chaleur que les pôles parce que les rayons du soleil traversent une distance plus courte dans l'atmosphère pour chauffer la surface de la terre. C'est parce qu'ils frappent la surface de la terre en ligne droite plutôt qu'en biais.
La circulation atmosphérique mondiale se produit pour empêcher les pôles de se refroidir et l'équateur de se réchauffer. Elle entraîne un transfert net de chaleur des tropiques vers les pôles.
La rotation de la terre
La Terre tourne sur son axe. La rotation de la terre provoque la force de Coriolis.
Laforce de Coriolis est une force invisible qui dévie le mouvement d'un objet.
La force de Coriolis fait s'incurver les vents lorsqu'ils soufflent. Dans l'hémisphère nord, elle fait pencher les vents vers la droite. En revanche, dans l'hémisphère sud, elle fait pencher les vents vers la gauche. Cela explique aussi pourquoi les ouragans tournent dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens inverse dans l'hémisphère sud.
Le savais-tu ? La circulation atmosphérique mondiale affecte le climat parce que les zones de haute et de basse pression qu'elle crée contrôlent le type de climat d'une région particulière.
Circulation atmosphérique mondiale - Principaux enseignements
- La circulation atmosphérique globale est le mouvement de l'air à l'échelle mondiale, qui redistribue la chaleur.
- Elle se produit dans 3 cellules :
- la cellule de Hadley
- la cellule de Ferrel
- la cellule polaire.
- Le schéma de la circulation atmosphérique mondiale est responsable de la répartition des zones climatiques et des risques climatiques.
- La circulation atmosphérique mondiale est déterminée par la répartition du rayonnement solaire entrant et par la rotation de la terre.
- L'air chaud et léger des tropiques s'élève lorsqu'il rencontre l'air froid et dense des pôles. Cela provoque des basses pressions à la surface. Elle crée également des conditions météorologiques instables associées aux dépressions des latitudes moyennes, qui sont responsables d'une grande partie du temps venteux et humide que nous connaissons au Royaume-Uni.
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