CARACTt:RISTIQUES HYDROCLIMATIQUESDE LA ZONE MARINE POLYNËSIENNEPENDANT L'ANNÉE 1981.

F. ROUGERIEL. MAREeE.P. PICARD

OFFICE DE LA RECHERCHE' SCIENTIFIQUE

t'r TECHNIQUE OUTRE-MER

OCÉANOGRAPHIE

Not~s et documents nQ 18 .

1982

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Notes et Documents

OCEANOGRAPHIE

ORSTOM

TAHITI

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O.R.S.T.O.M.

CARACTÉRISTIQUES HYDROCLI~ATIQUES DELA ZONE MARINE POLYNÉSIENNE

PENDANT L'ANNÉE 1981

Francis ROUGERIE

Louis MAREC

Edmond-pierre PICARD

Océanographes de l'O.R.S.T.O.M.

Centre ORSTOM de TAHITI, B.P. 529 - PAPEETE -

SOMMAIRE

l - ORIGINE DES DONNEES, RESEAU ET METHODOLOGIE

1. 1. Paramètres météorologiques

1. 2. Paramètres océanographiques

1. 3. Réseau

II - STATIONS COTIERES DE TAHITI DE MURUROA ET DE REAO -

11.1 Recueil des données

a) Station de TAHITI

b) Station de MURUROA et de REAO

11.2 Moyennes décadaires et mensuelles

a) Températures

b) Bilan Evaporation vraie et salinité

c) Discussion

III - ANALYSE HYDROCLIMATIQUE TRIMESTRIELLE

1

3

5

6

7

7

9

11

17

III.l

III.2

III.3

III.4

1er trimestre 1981

2ème trimestre 1981

3ème trimestre 1981

4ème trimestre 1981

23

32

41

50

IV - SITUATION MOYENNE ANNUELLE

IV.l

IV.2

BIBLIOGRAPHIE

REMERCIEMENTS

Moyennes annuelles

Eléments de synthèse

59

67

RESUME

L'utilisation des données météorologiques recueillies en polynésieFrançaise et aux îles Cook jointes aux données hydrologiques de surface re­cueillies par les navires océanographiques, marchands et militaires sillonnantle Pacifique Central sud, permet d'effectuer la synthèse annuelle des carac­téristiques hydroclimatiques d'une zone marine de neuf millions de km2.

Les relevés quotidiens effectués aux stations côtières de TahitiMururoa et Reao fournissent en outre une estimation précise des fluctuationsà court terme des principaux paramètres hydro-météorologiques. L'étude del'évolution du bilan évapotranspiration potentielle - précipitation (ETP-P ~ Ev)et de la salinité permet en particulier de quantifier, dans les variations decelle-çi, la part due à l'advection zonale et celle due au seul bilan hydriquelocal, fonction du signe de l'évaporation vraie Ev.

La description des situations trimestrielles successives pour 1981des paramètres hydroclimatiques fondamentaux met en évidence, par rapport àl'année 1980, une poussée du système dépressionnaire polaire sud en directiondes Australes, et une rotation concomitante vers le nord du couloir convectifdes alizés. Le champ thermique océanique global se trouve en déficit de O,soCpar rapport à celui de 1980, ce phénomène étant aggravé dans le nord-est desMarquises par un renforcement de l'upwelling équatorial pendant le 1er tri­mestl-e.

ABSTRACT

Météorological data of French Polynesia and Cook Islands pooledwith the oceanographical surface data collected by research, merchant and mi­litary ships in the Central South Pacifie make it possible to carry out anannual synthesis of hydroclimatic features in a maritime area of nine millionsquare kilometers.

In addition daily measurements at Tahiti, Mururoa and Reao coastalstations give a good estimate of short-terme fluctuations for the main hydro­meteorological parameters. In particular the study of the development of boththe true Evaporation Ev (Ev = ETP - P, Potential Evapotranspiration minusrainfall) ant the salinity makes possible to guantify in the variations of thelatter the share allotted to zonal advection and that to local hydrie balance.

The description of guaterly situations for 1981 of main hydroclimati<parameters, by comparaison with 1980, evidences a northward push (towards Aus­tral Islands) of the polar depressions system and a related northward rotationof the South Pacifie Convergence Zone of the trades. The thermal oceanic fieldis 0,5° C lower than in 1980, this cooling being increased in the north-east ofMarquisian area by a strengthening of equatorial upwelling in the first quarter

RESEAU DES STATIONS METEOROLOGIQUES.

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O.R.S.lO.M. PAPEETE

- 1 -

CARACTERISTIQUES HYDROCLIMATIQUES DE LA

ZONE MARINE POLYNESIENNE

- ANNEE 1981 -

l - ORIGINE DES DONNES, RESEAU ET METHODOLOGIE

1.1. Paramètres météorologiques

Les données météorologiques utilisées proviennent essentiellement

du Service de la Météorologie, Direction du Service de l'Aviation Civile en

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contient les relevés principaux (température de l'air, précipitations, inso­

lation, évaporation, évapotranspiration potentielle, situation isobarique) des

15 stations météorologiques principales (Figure 1). Ces informations sont ré­

pertoriées annuellement dans le "Résumé des observations en surface" qui con­

tient également les données relatives au vent. Nous- avons également utilisé

les données climatiques concernant l'archipel des COOK (RAROTONGA, AITUTAKI et

PENRHYN) et recueillies par le Service Météorologique de Nouvelle-Zélande. (2)

Toutes ces stations sont situées au n~vau de la mer sauf ATUONA

(Marquises) à 51 m et RIKITEA (Gambier) à 91 m ; les stations de RAROTONGA

(Cook) et de l'atoll de REAO sont à + 6 m. La figure 1 indique pour les îles

hautes la hauteur en mètres du plus haut sommet. Pour les, atolls l'élévation

ne dépasse pas quelques mètres au-dessus del'océan, ce qui en fait des sites

privilégiés pour les observations climatiques marines. En revanche, les sta-.-,

tions desiles hautes au nombre de 7, sont soumises aux influences orographique

qui ont tendance à augmenter les précipitations et à diminuer les températures

de l'air et la vitesse des vents. Quoique biaisées dans, des proportions diffi­

ciles à préciser, ces données sont toutefois indispensables à la connaissance

(1) - B.P. 6005 - Aéroport de FAAA - TAHITI - Polynésie Française

(2) - N.Z. - Météorological Service. RAROTONGA AIRPORT - COOK ISLANDS.

- L -

climatique de la Polynésie où seule, la station météorologique de l'île de

RAPA (144 W, L7° 36 S) se trouve en dehors de la zone tropicale.

Le réseau météorolique des stations principales a subit en 1981

L modifications importantes: ouverture d'une station à TEMATANGI, atoll si­

tué à 200 km dans l'ouest de MURUROA, et fermeture pour raisons de vetusté,

de la station de MOPELIA, dont les enregistrements sur l'ouest polynésien

étaient pourtant des plus précieuses.

- Température: Les valeurs des températures de l'air qui figurent

sur les cartes trimestrielles ont été calculées à partir d'une moyenne mensuel­

le tirée de la moyenne journalière (moyenne des 8 observations trihoraires

quotidiennes, en degré Celsius et dixième). On a appliqué aux températures

d'ATUONA (Marquises) et de RIKITEA (Gambier), une correction positive de

+ 0,5° C et de + 0,9° C pour compenser le gradient vertical de température de

- 10C/IOO mètres.

- Evapotranspiration potentielle: La valeur de l'évapotranspiration

potentielle (ETP) a été préférée à celle de l'évapotranspiration "Piche", car

elle indique de façon beaucoup plus juste l'amplitude du phénomène. L'ETP n'est

pas, en Polynésie, mesurée directement avec un évapotranspiromètre (sauf à la

station de FAAA avec un bac évaporateur de type A) mais calculée selon la mé-

thode de PENMAN qui nécessite la connaissance de la température et de l'hu-

midité de l'air, de la vitesse du vent, de l'insolation, de l'albedo du milieu

et de quelques constantes physiques (chaleur latente d'évaporation de l'eau,

constantes psychrométriques et de STEFAN-BOLTZMAN, etc ... ). Il a été établi

expérimentalement que le résultat est très voisin de celui obtenu avec un bac

d'évaporation et représente en milieu tropical marin un chiffre qui se situe

entre 1,8 et 1,9 fois celui de l'évaporation Piche. L'ETP est exprimée en mm

d'eau.

- Précipitations : Le total trimestriel a été calculé à partir des

valeurs relevées quotidiennement et exprimées en millimètres et dixièmes.

- Bilan évapotranspiration potentielle - précipitations : ETP-P = Ev

On postule que sur une zone marine aussi vaste que la Polynésie, soit près de

9 millions de km2 dans le quadrant 170 0W - 130 0 w, 5 0 S - 30° Sud, où les terres

émergées représentent seulement 1/3.000ème de la surface totale, l'expression

ETP-P devrait, sur le long terme, révéler dans quel sens s'opère l'échange

Voir "l'Evapotranspiration" par P. BROCHET et N. GERBIER ­Monographie nO 65 de la Météorologie Nationale.

- 3 -

d'eau océan-atmosphère, le résultat ayant une incidence directe sur la charge

en sel (salinité) de l'eau océanique superficielle. Lorsqu'elle apparaît, la

ligne ETP-P = Ev = 0 est donc celle où le niveau des précipitations égale

celui de l'évaporation réelle. Cette ligne permet donc de séparer les zones

subissant un excès de précipitations (Ev négatif) des zones où un déficit en

eau révèle une prépondérance des processus d'évaporation (Ev positif).

1.2. Paramètres océanographiques

Cartes trimestrielles

a) ~~~2~~~~~~e: La température de la surface de la mer exprime en fait

une température mesurée au sein des premiers mètres de la couche superficielle,

sans préjuger aucunement de l'existence et de la force d'éventuels gradients

verticaux. Les températures peuvent être lues au centième (navires océanogra­

phiques) ou au dixième (seau thermométrique, sondes autonomes, thermomètres des

circuits de refroidissement machine). A cause des problèmes d'étalonnage de ces

différents capteurs, et de la maille large et fluctuante du réseau de mesures,

les isothermes ne sont tracés que par degré Celsius.

Elles sont extraites du périodique "Oceanographic Monthly Summary"

publié aux U.S.A. par la "National Oceanographic and Atmospheric Administration"

(N.O.A.A.). La température de surface océanique y est moyennée à l'échelle du

mois à partir d'une analyse biquotidienne rassemblant les données océanographi­

ques (navires océanographiques, bouées, bathythermographes) et de télédétection

(satellites). Le tracé des isothermes est effectué à partir d'une maille de

2° en latitude/longitude.

Chaque carte mensuelle est accompagnée par une carte donnant l'ano­

malie thermique spatiale par rapport à la moyenne climatologique du mois con­

sidéré. Les zones foncées sont en anomalie thermique négative (de 0,5 en O,5°C).

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Fig.2 RUEAU DE COLLECTES DE DONNHs HYDROLOGIQUES DE SURFACE EN 1981.

- 5 -

b) ~~!i~i~~ : Les échantillons d'eau de mer prélevés en surface (entre 0

et 5 mètres), conjointement aux mesures de températures, et destinés à la

mesure de la salinité, sont stockés en canettes bouchées de 33 cl. Les sali­

nités sont déterminées ultérieurement auxlaboratoires ORSTOM de PAPEETE ou

NOUMEA à l'aide de salinomètres à induction AUTOLAB, la précision finale pou­

vant être estimée à + 0,01 %0.

Les cartes trimestrielles intégrant des situations instantanées en

constant réarangement et imparfaitement décrites par notre réseau de mesures,

les positions des isohalines et des isothermes sont seulement caractéristiques

d'états d'équilibres moyens.

1.3. Réseau

Le réseau de mesures hydrologiques superficielles qui intéresse la

Polynésie Française est en fait intégré dans un ensemble beaucoup plus vaste,

puisqu'il couvre la totalité du Pacifique tropical et une partie des Océans

Atlantique et Indien. Ce réseau, qui permet une analyse hydroclimatique à grandi

échelle, a été mis en place à partir de Nouméa, par l'O.R.S.T.O.M. dès le début

de la décade 1970. De nombreuses publications (DONGUY, 1976) font d'ores et

déjà état des remarquables résultats obtenus par ce type de collecte de données

collecte qui tend actuellement à inclure la chlorophylle a et même le zoo­

plancton superficiel.

L'intérêt du réseau polynésien est de pOUV01r resserrer la maille

des mesures dans le Pacifique central et particulièrement dans la zone écono­

mique exclusive des 20C) milles nautiques (Z.LE.), en 11Iettant à contribution

la plupart des navires touchant régulièrement Tahiti, et en maintenant des sta­

tions côtières où salinité et température sont relevées quotidiennement.

Contrairement au réseau des stations météorologiques et aux stations

côtières géographiquement bien définies, le réseau de mesures hydrologiques

(température et salinité) est fluctuant puisqu'il dépend essentiellement de la

route des'navires qui acceptent bénévolement de faire ces relevés.

- 6 -

Pour l'année 1981, les principales caractéristiques de ce réseau

(Fig. 2) ont été ;

- Stations côtières: TAHITI, côte ouest, (ORSTOM), REAO, TUREIA,

MURUROA, (S.M.C.B.). Mesures quotidiennes de la température et échantillonna­

ge pour la salinité: 2.600 données.

- Données occasionnelles. Par : Le Laboratoire d'Etude et de Sur­

veillance de l'Environnement, le Museum National d'Histoire Naturelle, le

Service de la Pêche.

- Navires marchands (les abréviations des noms des navires appa­

raissent sur la Figure 2). BOUNTY II (Bo.), BOUNTY III (Bou), Cielo di ROMA

(C.R.) ,Esso Montreal (E.M.), FETU MOANA (F.M.) Polynesia (P.), Tiare MOANA

(T.M.), TUHAA PAE II (T.P.).

- Navires militaires: BALNY (Ba), Cdt BORY (B.), Estafette (E),

HENRY (A), LORIENTAISE (L.), PAPENOO (Pa.), Protet (Pr.).

- Navires océanographiques: B.C.B. MARARA (M.), TAI-NUI (T.N.)

CORIOLIS (C.).

Prélèvements dont l'intervalle peut varier de 50 à 150 km. Nombre

de données fournies dans la Z.E.E. par ces bâtiments en 1981:environ 3000.

11/ - STATIONS COTIERES DE T-AHITI ET DE MURUROA

2.1. Recueil des données

Le relevé quotidien des données météorologiques et hydrologiques

à TAHITI et MURUROA, stations distantes de 1.300 km permet de représenter à

l'échelle de la décade et du mois les fluctuations respectives des 4 paramè­

tres hydroclimatiques fondamer.taux, température de l'air et de l'océan, bi­

lan évapotranspiration potentielle - précipitations, salinité océanique.

- 7 -

(G = 149°37' ouest, l = 17°33'). Les données

météorologiques utilisées sont celles de la station de Tahiti - FAAA qui

est implantée à proximité du récif barrière du lagon ouest de l'île, le

long de l'aérodrome. Cette station est en outre équipée d'un bac évapora­

teur de type A fournissant l'évaporation réelle, valeur qui s'est révélée

toujours très proche de l'évapotranspiration potentielle calculée.

Les températures et les échantillons d'eau pour la salinité sont

recueillis dans l'eau océanique superficielle à l'extérieur de la jetée du

port de Papeete ; ces deux sites sont distants de 5 km et sont tous deux

situés sur la côte nord-ouest qui est la zone la moins pluvieuse de l'île

les précipitations n'y dépassent en effet pas 2,5 mètres par an, chiffre

toujours très proche de celui enregistré sur l'atoll de Tetiaroa situé à 50

km dans le nord de Tahiti. On peut donc considérer que ces données sont bien

représentatives de l'hydroclimat au niveau de la surface de la mer à la lati­

tude des îles de la Société, seul le champ de vent était notablement perturbé

par le relief élevé de l'île (2./.40 m).

b) ~~g~~~~=~~=~~~~~~~ : (G = 138°48' ouest, l = 21°49' sud) (Tuamotu

du sud). La station météorologique est implantée à proximité de l'aérodrome

sur la couronne est de l'atoll qui bénéficie, comme les 15 autres stations

principales de Polynésie, d'un relevé trihoraire quotidien des paramètres

climatologiques.

Les relevés hydrologiques quotidiens sont réalisés par des agents

du Service Mixte de Contrôle Biologique (S.M.C.B.) à la fois dans le lagon

et du côté océanique, seules ces dernières valeurs étant utilisées pour cette

étude.

c) La station de REAO (136°30 W, 18°30 S) bénéficie des mêmes relevés==================

météorologiques et hydrologiques.

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Fig.31-3b-STATION COTIERE DE TAHITI. lit. 17·33'S.-long. 149·37'W.

O.R.S.lO.M. PAPEETE

- 9 -

2.2. Moyennes décadaires et mensuelles

Le tracé des moyennes décadaires de la température de l'air et de

l'océan permet d'évaluer la différence d'inertie des deux systèmes. A Tahiti

(Fig. 3a), les variations thermiques de la couche de surface océanique peu-­

vent atteindre, au cours d'une décade, 0,8° C aussi bien dans le sens d'un

réchauffement (1ère décade de Janvier), que d'un refroidissement (1ère décade

de Juillet). Les fluctuations thermiques de l'air sont généralement synchrones

de celles de l'océan, mais ont une amplitude qui peut atteindre le double. Le

tracé des courbes mensuelles (Fig. 3b) permet de quantifier l'écart thermique

été-hiver: en 1981, cet écart est de 2,7° C pour l'océan et de 3,0° C pour

l'air, chiffres respectivement supérieurs de 0,4° C et de 0,3° C à ceux de

l'année 1980. Cette relative augmentation de la valeur de l'ondulation ther­

mique annuelle est essentiellement due à un refroidissement hivernal plus in­

tense consécutive à une forte intrusion d'air néo-polaire en Juillet la tem­

pérature océanique a alors atteint pendant 15 jours sa valeur minimale de

25,5° C. Lesmaxima ont en revanche été modérés, la température océanique ne

dépassant pas 28° C en Février contre 29° C aux mois de Mars 1980 et 1979. rl

faut également noter, que contrairement aux années précédentes, les minima

thermiques de l'air et de l'océan (Juillet) sont parfaitement en phase, les

transferts caloriques océan-atmosphère étant manifestement favorisés par la

diminution d'humidité de l'air; l'humidité en Juillet était, dans l'archipel

de la Société inférieure à 77 % pour une moyenne de l'ordre de 83 % pendant

l'été précédant. A l'interface océan-atmosphère, l'écart thermique global entre

les 2 systèmes est positif: T océan - T. air = 27,0 - 25,8 = + l,2°C. A la

latitude de Tahiti, l'océan cède donc de façon permanente des calories à la bas­

se troposphère: toute condensation d'air est ainsi exclue et les brumes et

brouillards sont inconnus aux îles de la Société.

- Aux abords de l'atoll de MURUROA, situé 11 degrés plus à l'est,

mais seulement 4 degrés plus au sud, l'écart thermique océan - atmosphère est,

pendant l'été austral, de signe inverse à ce qu'il est à Tahiti. L'atmosphère

cède donc pendant quelques mois des calories à la couche superficiell~océani­

que, ce qui permet à celle-ci d'atteindre une température maximale de l'ordre

de 26° C au cours du premier trimestre 1981 (Fig. 4a et 4b). Pendant le reste

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Fig.41-4b - STATION COTIERE DE MURUROA. lit. 21'49'S.-long.138'48'W.

O.R.S.lO.M. PAPEETE

-11-

de l'année; les 2 systèmes sont en quasi-équilibres thermiques, le refroi­

dissement maxima~ de l'air (Juillet) précédant d'un mois celui de la couche

superficielle océanique (Août - Septembre).

En 1981, l'amplitude de l'ondulation thermique été-hiver dans les

basses couches atmosphériques est de 4,60 C, soit une différence de - 0,4 0 C

par rapport à 1980 ; la comparaison des 2 courbes indique que ce tassement

est imputable ù un moindre réchauffement estival, du essentiellement au passa­

ge (Janvier et Mars) de plusieurs systèmes dépressionnaires. Dans l'océan,

l'écart saisonnier est de 3,9 0 C, chiffre très voisin de celui de l'année pré­

cédente. L'écart thermique global entre les 2 systèmes est négatif : T. océan ­

T air: 24,7 - 25,0 ~- 0,3 0 C. Ce bilan radiatif négatif indique que l'atoll de

MURUROA, bien que situé à l'intérieur de la zone tropicale sud, subit l'influen­

ce du système tempéré puisque l'atmosphère cède des calories à l'océan. Le fait

que ce résultat soit similaire à celui de l'année précédente, implique une cer­

taine permanence dans l'advection océanique superficielle de la zone des TUAMO­

TU du sud-est : toute poussée vers le nord du système océanique tempéré tendrait

en effet à aggraver le déséquilibre radiatif, alors qu'un déplacement vers le

sud aurait l'effet contraire et pourrait inverser le signe du bilan thermique.

A Tahiti; la valeur décadaire du terme ETP-P = Ev (Evaporation vraie)=========

subit de brutales oscillations au cours du 1er trimestre 1981, trimestre qui est

statistiquement le plus pluvieux de l'année. A ce titre, le chiffre des précipi­

tations total de 1981 s'écarte significativement de la moyenne 1958-1981 (1692

mm) avec 2249 mm, soit un excédent de 33 % ; De plus , les précipitations cu­

mulées du 1er trimestre, et qui concernent essentiellement Janvier et Mars, at­

teignent 1616 mm, soit pratiquement le chiffre de la moyenne annuelle, ce qui

se traduit par un bilan hydrique très fortement négatif (fig. 5a).

sr.. ETP-P-E..-Icm)

JI,Z +IZ

J6.1 +1

JI,O +6

JU +J

JU

V.leurs déc.d.ires---. S.linit.IS1..1

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V.leurs mensuelles___o. S.Unite (SiU

.................. ETP - P =Er{cm)

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J6.I +1

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JU +5

. Fig. 5. - 5b: TAHITI- BILAN EVAPORATION VRAIE ISALlNIT~-

D.R.S.T.O."'. PAPEETE

-13 -

A partir d'Avril, les précipitations sont faibles ou presque nulles

(Août et Septembre) et le bilan Ev est franchement positif jusqu'à la 2ème dé­

cade de Novembre oû il redevient négatif, puis s'inverse plusieurs fois à la

fin du 4ème trimestre. Comme en 1980, les fluctuations décadaires de la salini­

té de la couche océanique de surface paraissent assez étroitement liées à cel­

les du bilan Ev, et principalement lorsque celui-çi bascule du côté négatif :

la baisse de salinité peut alors atteindre 0,3% 0 en une décade (1ère décade

de Mars, 3ème décade de Novembre). En période d'évaporation prépondérante

l'augmentation de salinité est de l'ordre de o,l~.IOécade, sauf en Août où le

gradient est significativement plus élevé (voir le paragraphe c , discussion).

A l'échelle du mois (fig. Sb) les valeurs cumulées du terme Ev varient entre

-83 cm (Mars) à + 15 cm (Septembre), le bilan annuel s'établissant à - 64 cm :

les précipitations l'ont donc globalement emporté sur l'évapotranspiration,

et la province marine tahitienne a reçu un excédent d'eau de l'ordre de 64 cm/

m2/an. Par comparaison, le bilan Ev de l'année, 1980 était de - 8 cm et donc

beaucoup plus proche de l'équilibre. La courbe illustrant la variation annuelle

de la salinité de surface révèle une remarquable symétrie par rapport à la

valeur moyenne annuelle S %0 = 35,80 : diminution de la salinité pendant le

premier trimestre, augmentation progressive d'Avril en Août (de S %0 35,4 à

36,2), stabilisation jusqu'en Octobre et rediminution en Novembre - Décembre.

On peut donc séparer, comme pendant les 2 années précédentes, la saison chaude

et pluvieuse (1er trimestre) où la couche océanique de surface est dessalée,

d'une saison sèche et plus fraîche où les eaux de surface ont une salinité su­

périeure de 0,4% 0 par rapport à la moyenne de l'année. Bien que les courbes

de variation annuelle de la salinité (S) et de l'évaporation vraie (Ev) pré­

sentent des analogies, ces deux paramètres ne sont que faiblement correlées,

avec un coefficient de 0,47.

~M~=g~~~gg=g~=é~g~~éè=g~=~~~~~~~,un traitement analogue des données

fournit des résultats sensiblement différents (fig. 6a et 6b). On peut noter,

en particulier, de fréquents changements de signes de la valeur décadaire de

Ev, tout au long de l'année; cela s'explique par une répartition temporelle

assez régulière des précipitations, dont le montant global est d'ailleurs net­

tement inférieur à celui de Tahiti avec une moyenne sur la ans de 1326 mm et

un total de 1545 mm en 1981 ; dans ce chiffre, le premier trimestre recueille

51_ EV" Icml

Valeurs décadaires---. 5alinita (5%,)

................. ETP-P = EV"(cml

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35.5 -12

35.1 -3

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35.4 -15

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J M A M J J A 5 o N D

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35,7 -1

35,1 -1

35.1 -3

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36.2 +9

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35,S -12

35. -15 ®Valeurs mensuelles---. Salinite (S,,"I

................. ETP - PK E\,"(cm)

S%, = 36.00I.E\'"=+ 23 cm

J F M A M J J A S o N D

Fig. 6e - &b: MURUROA - BILAN EVAPORATION VRAIE - SALINITÉ-

O.R.S.lO.M. PAPEETE

- 15 -

seulement le tiers des précipitations, le mois le plus pluvieux ayant été

Octobre (L75 mm). Les fluctuations halines, à l'échelle de la décade, sont

également en "dents de scie", avec une amplitude atteignant souvent + 0,2% 0

à l'échelle du mois, les fluctuations maximales de salinité ont atteint

0,4% 0 / mois, les extrêmes étant de 36,40% 0 en Janvier et de 35,65% 0 en

Août; la moyenne annuelle s'établit à S-%o = 36,00, chiffre peu différent

de celui de l'année 1980.

A l'inverse de ce que l'on a décrit à Tahiti, la situation hydro­

météorologique à MURUROA en 1981, est donc caractérisée par la présence au

cours des 1er et 4ème trimestres d'une eau très salée, alors que de Mai à

Octobre (hiver austral), la salinité est systématiquement plus basse et in­

férieure à 35,8%0

• La relation causale entre les fluctuations annuelles

de la salinité et de l'évaporation vraie est encore plus faible qu'autour de

Tahiti, le coefficient de corrélation étant de - 0,21.

Dans la zone de REAO, atoll des TUAMOTU du sud-est (18°30 S, 136°30 W)====================

l'ondulation thermique annuelle des troposphères marines et atmosphériques est

d'amplitude égale, et atteint 3,3°C/an. (fig. 7a). Les déséquilibres de quantité

de chaleur entre les 2 systèmes sont minimes et l'interface océan / atmosphère

jour le rôle d'un homéostat très efficace.

La variation de salinité (fig. 7b) au cours de l'année 1981 est

faible et comprise entre 36,37 (Janvier) et 36,75 (Mai), cette forte charge

en sel étant caractéristique de l'Eau Subtropicale Sud, dont la zone de for­

mation ne se trouve qu'à quelques centaines de milles dans le Nord-Est de

REAO. Les fluctuations de la valeur locale de l'évaporation vraie influencent

de façon minime l'évolution de la salinité, la corrélation entre les 2 para­

mètres étant de 0,36 ; le bilan hydrique est déficitaire, l'évaporation vraie

atteignant 15 cm dans l'année, ce qui confirme que l'atoll de REAO se trouve,

au point de vue climatologique, dans la zone aride du Pacifique Central Sud.

Il y a lieu de remarquer que l'année 1981 a été particulièrement "humide", les

précipitations ayant atteint 1630 mm pour une moyenne annuelle de 1300 mm (pé­

riode 1965-1981). L'insolation a été en revanche excédentaire de 4 % par rap­

port à la moyenne.

21 rc

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2&

25

24

TEMPERATURE (re)['..... Moyenne mensuelle

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J M A M J

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® EVAPORATION VRAIE/SALINITE (moyennes mensuelles)

J f MA M J JAS 0 N o

Fig. 7_ STATION COTIERE DE REAO. (1S·3o S _ 136·30 W)

O.R.S.T.O.M. PAPEETE

- 17 -

c) Discussion et bilans====================

La forte disparité entre l'évolution des situations hydrométéoro­

logiques à TAHITI, MURUROA et REAO amène à s'interroger sur la nature des

masses d'eaux qui baignent ces îles et sur l'évolution spatio-temporelle de

leurs propriétés. Il faut tout d'abord rappeler que la couche de surface

océanique est rarement immobile et qu'elle est animée de mouvements essen-

tiellement tourbillonnaires, ainsi que l'ont montré les trajectoires de

bouées du programme GARP-PEMG (1). Bien que souvent erratiques en représen­

tation instantanée, ces mouvements permettent de tracer une résultante à

moyen et long terme et donc à définir un sens d'écoulement privilégié de la

couche superficielle. Toutefois, en Polynésie, comme dans l'ensemble du Pa­

cifique sud, et malgré des investigations appropriées de navires de recher­

ches comme le MARARA (2) ou le CORIOLIS (3)., le champ de courants superfi­

ciels est mal connu et le restera longtemps, tant sont nombreux et à grande

échelle les facteurs hydroclimatiques et géostrophiques qui en conditionnent

les différents états.

Toutefois, certaines caractéristiques physico-chimiques, et en

premier lieu la salinité, permettent de "marquer" sans ambiguïté certaines3

masses d'eau. C'est ainsi que l'eau de salinité inférieure à S.lO = 35,S

présente aux abords de Tahiti en été 1981, est partiellement d'origine équa­

toriale-occidentale et provient de la mer des Salomon. (nO~GUY et al., 1967a).

Cette eau est donc incluse dans un flux vers l'est/sud-est dont la vitesse se

renforce en été avec la relaxation des vents alizés d'est. A partir de mai­

juin, la reprise de ceux-çi entraîne un blocage de ce flux puis une renverse

du courant de surface, qui porte alors à l'ouest, et favorise l'arrivée sur

les îles de la Société d'une eau tropicale plus salée. Au cours du second

semestre, la salinité moyenne des eaux est celle du Pacifique central tropi­

cal, avec des fluctuations liées aux variations locales du terme évaporation

vraie Ev.

(1) Projet Marisonde - Bouées Météorologiques pour PEMG - Dossier l et 2.Ministère des transports - Direction de la Météorologie.

(2) cf. "Relevés océanographiques du BCB "MARARA" en 1979, 1980 et 1981 dansle sud Polynésien - ROUGERIE et al. Rapport CEA - R. 5155 - 1982.

(3) Missions "POLYDROTHON" et "PROSGERMON" dans le sud polynésien en Janvieret Février 1982.

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Fig.8-COMPARAISON SALINITE RHLLE/SAI.INITE THÉORIQUE CALCUL~E A PARTIRDE L:~VAPORATION VRAIE Et:

O.R.S.lO.M. PAPEETE

- 19 -

Peut-on quantifier la part qui revient à chacun des deux mécanismes

fondamentaux, évaporation vraie et advection, dans l'établissement de la sali­

nité de la couche superficielle ?

On peut facilement calculer la salinité finale Sf d'une eau de

salinité initiale Si soumise à une évaporation vraie connue, à condition

de déterminer l'épaisseur h de la couche océanique concernée.

On a SfSi hh - Ev

Le problème est donc de connaître la valeur de h. Or, on sait que

dans le Pacifique tropical sud il n'y a généralement pas de pycnocline bien

marquée, séparant de façon précise la couche superficielle des eaux subsuper­

ficielles et intermédiaire. Ceçi étant, en se plaçant dans une situation hy­

drologiquement stable, comme au 1er trimestre ou au 3ème trimestre, on peut

tester différentes valeurs de h afin de mettre en évidence celle permettant

de calculer une salinité finale théorique proche de la salinité réelle mesurée.

Sur la Fig. Ba ont été tracées les salinités théoriques pour hl=

50 mètres et h2 = 100 mètres. De Janvier à Avril, on constate ainsi l'étroite

similitude entre les salinités mesurées (S) et les salinités théoriques avec

h2 = 100 mètres. En Mai et Juin, une brutale augmentation de salinité sépare

les 2 courbes dont l'évolution redevient comparable au cours du second semes­

tre, ainsi qu'on le constate en opérant une translation de + 0,50% 0 (courbe

h'2). On peut donc définir pour Tahiti la séquence suivante:

Présence entre Janvier et Avril d'une eau dessalée de type équato­

rial occidental, dont la basse salinité est maintenue, sur une épaisseur de

100 mètres, par les fortes précipitations d'été. Il semble en ce cas, que

l'advection océanique et l'évaporation vraie contrôlent de façon équivalente,

l'évolution de la charge en sel du sytème superficiel.

- En Mai et Juin, période où les alizés se renforcent, brutale

augmentation de la salinité que ne peut expliquer l'évolution du terme Ev

c'est donc le terme advectif qui prédomine très largement et reflète la ren­

verse de la dérive superficielle qui porte alors à l'ouest.

- Lü -

- Au troisième trimestre, l'Eau Subtropicale Sud est présente de

façon permanente et sa forte salinité se maintient, sur une épaisseur d'une

centaine de mètres, en fonction des modulations de la valeur locale du terme

évaporation vraiè Ev, positif d'Avril à Octobre.

- A partir d'Octobre baisse brutale de la salinité, sans corréla­

tions avec Ev ce qui implique une nouvelle renverse du courant ou pour le

moins une régression de la cellule salée.

A MURUROA, une analyse identique fournit les conclusions suivantes

(Fig. ab)

- Présence en Janvier - Février d'une eau de forte salinité, l'Eau

Subtropicale Sud, qui se forme en surface dans le nord-est des TUAMOTU et qui

est donc poussée vers MURUROA par l'alizé de nord-est.

A partir de Mai, effondrement de la salinité sans liaison apparente

avec la valeur mensuelle de l'évaporation vraie: le terme advectif est donc

prépondérant et peut s'interpréter dans l'hypothèse d'une rotation du courant

de surface amenant à proximité de l'atoll une eau moins salée; cette rotation

peut être déclenchée par une rotation préalable des alizés, qui soufflent es­

sentiellement du secteur nord-est en été austral puis du secteur sud-est en

hiver, tout en se renforçant.

Au cours du second semestre, les variations de la salinité suivent

globalement celles de l'évaporation vraie, à condition de prendre 50 mètres

comme épaisseur de la couche de mélange, ainsi qu'on le constate en opérant la

translation de - O,50~;oo de hl en h'l. Cette épaisseur de la couche de mélange

peut s'expliquer par l'apparition, en hiver austral et à la latitude du tropi­

que, d'une pycnocline située entre 50 et 100 mètres de profondeur.

Notre analyse montre ainsi, pour ces 2 cas de figures relativement

différents, la cohérence entre les variations saisonnières du champ de vent, les

variations induites du courant superficiel et les fluctuations. de la salinité de

la couche de mélange ; elle permet également de faire la discrimination entre les

effets de l'advection et ceux de l'évaporation vraie, et conduit à fixer à une

centaine de mètres l'épaisseur de la couche océanique directement concernée en

zone tropicale par les échanges d'eau océan-atmosphère.

ANALYSEHYDROC Ll MAT l QUE

TRI MES TRI ELLE

-+-1'!.r, TRIMESTRE 1981

CARTE 11

TEMPERATURE DE L'AIR A LASURFACE DE LA MER (rc)

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'45' 140'

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25'

160' 24,0 140'

- 23 -

III - l-ler TRIMESTRE 1981

Température de l'air à la surface de la mer (carte la)

Le Champ thermique en zone polynésienne est caractérisé dans le

quadrant nord-ouest par l'influence prépondérante de l'air équatorial surchauf­

fé alors que le secteur nord-est (Archipel des Marquises) est sous l'influence

directe des alizés d'est relativement plus frais. Cette double dépendance est

parfaitement illustrée au cours du 1er trimestre (carte la) par le tracé de

l'isotherme 27,5°C qui permet de délimiter la zone la plus directement sou­

mise à l'air équatorial. Dans le sud polynésien, l'isotherme 26°C suit glo­

balement la ligne du tropique sud, alors qu'à la latitude de RAPA (28° sud)

la moyenne thermique est de 24°C, ce qui constitue un écart positif de 0,5°C

par rapport à la moyenne du premier trimestre des 10 années précédentes.

En Janvier, les températures moyennes sont presque partout supé­

rieures à la moyenne synoptique bien que l'insolation présente un déficit

quasi général et atteigne - 20% aux Marquises et à Rapa. Les alizés ont souf­

flé pendant tout le mois à des vitesses moyennes très élevées pour la saison

du fait de la présence entre 35 et 40° Sud d'une chaine anticyclonique active

bloquant les incursions vers la Polynésie des dépressions du sud-ouest.

En février, l'insolation redevient normale et la polynésie reste

sous l'influence d'un courant d'alizé d'est assez rapide dans lequel circulent

des grains orageux.

En mars, à l'exception des Marquises, les températures et l'insola­

tion présentent des écarts négatifs, conséquence des pluies diluviennes qui se

sont abattues sur la zone. Les pressions moyennes sont également déficitaires

du fait de la présence quasi permanente d'un couloir dépressionnaire selon

l'axe Sk~OA - AUSTRALES, couloir où se succèdent les dépressions ESAU, TAH­

MAR, et le cyclone FRAN (centre à 986 mb à son passage à RURUTU) .

N.B. Les oormnentaires des paragraphes "température de l'air" et "Evaporation

vraie" sont pour l'essentiel repris des périodiques des Servioes de la

Météorologie en Polynésie Française '~ESUME MENSUEL DU TEMPS" et '~E­

SUME ANNUEL DES OBSERVATIONS EN SURFACE".

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TEMPERATURE OCEANIQUE EN SURFACE ('.C) - DONNEES NO A A-IOCEANOGRAPHIC MONTHLY SUMMARY)

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1Ir. TRIMESTRE 1981 - Cartes lb' ANOMALIE THERMIQUE PAR RAPPORT A LA MOYENNE MENSUELLE ('C)

O.R.S.T.O.M. PAPEETl

- 26 -

Température océanique en surface (carte 1 b)

E~ été austral la température océanique en surface est supérieure

à celle de l'air, cet écart ayant tendance à diminuer avec la croissance en

latitude et à s'annuler au niveau du tropique. Du fait des fortes tempéra­

tures océaniques enregistrées dans le quadrant nord-ouest, la différence à

l'interface océan - atmosphère est de + l,5° C alors que sur la ligne Aus­

trales-Gambier, cette différence est nulle. L'intrusion d'eau chaude (T>29°C)

par le nord-ouest affecte l'ensemble de l'archipel de la Société où la tem­

pérature océanique est supérieure à 28° C, alors qu'à l'est des Marquises, le

refroidissement de l à 2° C (T<27°C) est significatif de la présence des eaux

de la grande dérive orientale, auxquelles se mêlent des eaux plus froides

issues de la divergence équatoriale et de l'upwelling associé. A la longitude

des Marquises (140° W) les fronts thermiques sont plutôt zonaux alors que

dans le sud polynésien et surtout dans le quadrant sud-ouest, ils sont fran­

chement méridiens.

Cartes mensuelles (1 b') (Oceanographie Monthly Summary)

Janvier Position remarquable de l'isotherme 25°C qui se superpose au paral­

lèle 25° de latitude sud entre les méridiens 120° et 180° ouest.

Février

Mars

En zone tropicale poussée maximale vers l'est de l'isotherme 28°C qui englobe

ainsi les îles du vent et une partie des TUAMOTU. Température inférieure à

26°C en zone équatoriale, ce qui reflète la vigueur de l'upwelling et se tra­

duit par une anomalie thermique négative supérieure à 1°C par rapport à la

moyenne mensuelle climatologique.

Maintient de l'upwelling équatorial au nord de la Z.E.E. poly­

nésienne ; dans la partie centrale, la limite de l'i.nfluence des

eaux chaudes d'origine occidentale est marquée par la position de l'isotherme

26°C - Renforcement de l'anomalie thermique négative en zone équatoriale.

Au niveau du tropique la poussée zonale des eaux chaudes est

maximale, mais l'isotherme 28°C se replie à l'ouest de 160° W,

par suite d'une très forte nébulosité sur la Polynésie. L'upwelling équatorial

faiblit, mais la presque totalité de la zone ne trouve encore en anomalie ther­

mique négative.

145- 140' Luthuli. Ouisl

J.,.E'~

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1er, TRIMESTRE 1981CARTE 1c

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Evaporation vraie (Ev ETP-P) - carte lc -

Le bilan évapotranspiration potentielle/précipitations du premier

trimestre 1981 fait ressortir 2 zones bien distinctes: l'une située à l'ouest

du méridien 144 0 ouest, et incluant les Marquises, où les précipitations ont

été prépondérantes (Ev négatif), l'autre située à l'est sur la quasi totalité

des TUAMOTU-G~~BIER où l'évaporation vraie est positive. Dans cette zone, la

perte d'eau atteint au maximum 25 cm, alors que dans l'ouest polynésien une

large zone a reçu un excès de précipitations donnant un bilan négatif supé­

rieur à-50 cm. Cette situation est assez semblable à celle observée en

1980, à l'exception notable de l'archipel des Marquises où l'évaporation était

également positive. En janvier et février 1981, tout au contraire, cet archipel

a reçu d'importantes précipitations, constituant même un record absolu pour ces

2 mois (291 mm et 265 mm à ATUONA) .

Sur l'archipel de la Société, ce sont Janvier et Mars qui ont été

les plus arrosés du fait de l'activation normale en début d'été austral de la

Zone de Convergence des alizés du Pacifique Sud (Z.C.P.S) ou "front des alizés",

et par la présence quasi permanente en mars d'un couloir dépressionnaire sur

la ligne Samoa - RAPA : sur cet axe se sont déplacés les cyclones TAHMAR (10

mars à TAHITI) et la dépression tropicale FRAN (22 mars à RURUTU). Ces séquen­

ces exceptionnellement pluvieuses ont permis d'enregistrer en plusieurs points

les totaux mensuels les plus élevés d'un mois de mars, notamment à PENRHYN

(761 mm), BORA-BORA (625 mm), TAHITI FAAA (941 mm), TETIAROA (536 mm), RANGI­

ROA (494 mm), HERE HERETUE (657 mm), TUBUAI (456 mm). En corollaire, les inso­

lations ont été très déficitaires (près de 5 heures/jour à TAHITI). En ce do­

maine, la moyenne trimestrielle est partiellement rééquilibrée par les chif­

fres de février, mois sec et très ensoleillé sur la Polynésie centrale. Les

fluctuations du pourcentage d'humidité relative reflètent directement celles

des 2 paramètres précédents. A TAHITI ~ la moyenne journalière est de

83 % en Janvier, 80 % en Février et 85 % en mars, pour une valeur moyenne de

78 % au cours de la période 1958 - 1981.

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- Salinité Océar.ique en surface - (carte l d) -

La forte densité des points de prélèvement permet un tracé précis

de la distribution de la salinité de surface entre les méridiens 165° et 145°

ouest plus à l'est et surtout dans la bande de latitude 13 - 20° sud, les

données se raréfient (sauf aux abords de la station côtière de REAO) , mais la

valeur de la salinité de surface est plus constante: c'est la zone de forma­

tion de l'Eau Sudtropicale Sud, de salinité supérieure à 36,5 %1 ce qui en fait

l'eau la plus salée de tout le Pacifique. Au premier trimestre 1981, on cons­

tate que l'Eau Sudtropicale Sud atteint les TUAMOTU du centre (HAO) et les

Gambier. A l'ouest du méridien de TAHITI (150° ouest) la salinité diminue de

façon importante et devient minimale autour des Cook du Sud (S<35,2 %0 )

Les analyses hydroclimatiques des années précédentes ont montré que cet ar­

chipel était baigné de façon quasi permanente par un flux d'eaux dessalées

originaires du Pacifique équatorial occidental (Mer des Salomon) et transpor­

tées vers le sud-est par le Contre Courant Equatorial Sud. Sur la bande de

latitude 15 - 20° Sud existe donc un fort gradient zonal de salinité, dont

l'amplitude maximale se trouve dans le périmètre des îles de la Société.

Dans les quadrants nord ouest et sud ouest tout au contraire, les salinités

de la couche de surface ne sont pas représentatives de types d'eaux définis

et s'écartent peu de la valeur moyenne 35,5% 0 , Les eaux insulaires des ar­

chipels des Marquises, des 'Tuamotu du nord et des Gambier, sont situées sur le

tracé de l'isohaline 36,0%0

qui délimite la zone d'extension maximale vers

l'ouest, au cours de ce premier trimestre, de l'Eau subtropicale Sud. L'examen

de la carte de la distribution de l'évaporation vraie Ev (lC) montre le re­

couvrement entre la zone d'étalement de l'eau à forte salinité et la zone d'éva­

poration vraie positive, les tracés des isohalines 36,2%0 et Ev = + 5 cm

étant superposables.

Dans la partie ouest en revanche la zone des plus fortes précipita­

tions (Ev> - 50 cm), bien que située dans la partie dessalée du front halin

zonal, ne correspond pas exactement à la couche superficielle la moins salée

(S(35,2 %0) ; l'importance du facteur advectif zonal semble en ce cas dépas­

ser celui du bilan local des échanges d'eau océan-atmosphère.

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111-2 2ème TRIMESTRE 1981

Température de l'air à la surface de la mer (carte 2a)

Le réarrangement saisonnier du champ thermique, se matérialise par

un léger réchauffement du quadrant nord ouest et dans le sud polynésien par

une vigoureuse poussée des masses d'air néo-polaires véhiculées par les

alizés de sud-est. Sur le tropique, on observe comme les années précédentes

mais de façon encore plus nette, un refroidissement plus intense sur l'a~chipel

des Australes que sur celui des Gambier, l'écart atteignant 2°C. Cette disy­

métrie thermique résulte essentiellement de l'influence des puissantes dé­

pressions du front polaire centré au sud des KERMADEC et qui dès le début

de mai entretiennent des poussées advectives froides des Cook du sud à RAPA.

Par rapport au 2ème trimestre de 1980, les températures sont au niveau

du tropique inférieures de 1°C, alors qu'elles sont équivalentes ou légèrement

supérieures le long de la ligne TAHITI - PENRHYN.

En avril, les tempér.:atures et les pressions sont normales et les

alizés assez rapides, dominants de secteur nord-est la première quinzaine,

de secteur sud-est la seconde. En fin de mois, une "incursion dépressionnaire

originaire du sud des SAMOA touche le sud polynésien et entretien des coups

de vent de secteur oues,t.

En mai, l'ensoleillement est en moyenne un peu supérieur à la

normale et les températures déficitaires sur les Australes. Les dépressions

du front polaire deviennent prédominantes et entraînent une faiblesse relative

des alizés.

En juin, le déficit thermique se maintient sur les Australes, qui

enregistrent des minima records. La reconstitution de la ceinture anticy­

clonique permet le rétablissement d'un régime d'alizé assez fort (15-25 noeuds)

et l'augmentation du champ de pression moyen.

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- 35 -

Température océanique en surface (carte 2b)

On note, par rapport au trimestre précédent, la disparition, dans

le quadrant nord ouest d'eaux de température supérieure à 29° C et l'appari­

tion dans le quadrant nord est, d'une couche froide de température inférieure

à 26° C : cette chute thermique se produisant entre la latitude des Marquises

et l'équateur ne peut être imputée au refroidissement saisonnier mais plutôt

au renforcement de l'advection marine zonale (Courant Equatorial) et donc à

celui des alizés d'est. Par rapport au 2ème trimestre de l'année précédente,

la température globale de la zone marine polynésienne est plus basse:de.' 1° C

au sud de TAHITI la distribution des isothermes est régulière, l'isotherme

24° C ayant toutefois atteint le tropique entre les Cook et les Australes, par

suite d'un renforcement de la tension des vents frais de sud-ouest, associés

aux dépressions polaires.

- Cartes mensuelles (2 b') (Oceanographie Monthly Summary)

Avril La lentille d'eau chaude à 28° C s'étire encore jusqu'aux TUAMOTU,

alors qu'au niveau du tropique sud le tracé des isothermes se réa­

juste de façon zonale, le grad~ent méridien moyen étant de 0,5° C / degré de

latitude entre 20 et 30° Sud. Une vaste zone d'anomalie thermique négative

s'étend de part et d'autre de l'équateur, signe de la vigueur, à l'ouest de

130° W, de l'upwelling.

Mai L'atténuation de l'upwelling équatorial se traduit par une forte

extension, au nord des Marquises, de la plage thermique 27-28° C.

La bande équatoriale située à l'est de 140° W se trouve en anomalie thermique

positive, par rapport à la moyenne clinatologique du mois de Mai.

Juin L'anomalie thermique équatoriale se renforce et dépasse + 1° C

signe indubitable de la disparition de l'upwelling, et donc de la

relaxation des alizés. Autour des Marquises et des Cook du sud deux zones

d'anomalie négative se creusent jusqu'à - 1° C. Au sud du tropique sud le

léger resserement des isothermes et l'apparition d'une couche froide de tem­

pérature (20° C témoignent du début du refroidissement saisonnier.

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Evaporation vraie (Ev

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ETP-P) - carte 2c -

La distribution des isolignes chiffrant l'évaporation vraie

Ev est très différente aussi bien de celle du trimestre précédent, que de

celle du 2ème trimestre de l'année 1980. La caractéristique principale de

l'évaporation est d'être positive dans le triangle Marquises - TUAMO~U­

Société et négative sur les autres archipels. En ce cas, les excéden~s ,d'eau'- . • 1

sont modestes et ne dépassent 120 mm qu'à RAPA.

L'évaporation moyenne est en revanche très forte sur TAHITI et

les TUAMOTU du Nord où elle dépasse 100 mm en de nombreux points. Dans cette

zone centrale, les pluies du trimestre ont été peu abondantes et le déficit

pluviométrique a même dépassé 50 % sur la Société en avril et mai.

Un déséquilibre notable est observé sur les atolls les plus orien­

taux et donc les plus soumis à l'influence de la zone aride du centre

Pacifique: les très fortes pluies d'avril - mai ont cons,titué des records

à REAO (201 mm) et à PUKA PUKÀ (166 mm) et ont fait basculer du côte négatif

le terme Ev, ce qui se produit très rarement dans cette zone.

A l'extrémité occidentale (Cook) ies pluies ont été prédominantes,

situation habituelle en toute saison sur la partie sud de cet archipel. Sur

les Australes, juin a été très sec du fait de l'établissement des fortes

pressions dans le grand sud: à TUBUAI l'humidité relative est descendue à

78 %, soit 4 % de moins que la moyenne annuelle.

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- Salinité Océanique en surface - carte 2 d -

Par rapport au trimestre précédent on observe une remarquable sta­

bilité de la zone d'extension occidentale de l'Eau Subtropicale Sud, zone

matérialisée oar le tracé de l'isohaline 36,0%°' qui tangente à nouveau le

méridien deliîle de Tahiti.

Dans l'est des TUAMOTU apparaissent des eaux de salinité supérieure

à 36,7%°' révélatrices de la frontière occidentale de la zone de plus'

grande aridité du Pacifique Central sud ; toutefois la couche superficielle

salée se trouve plus au sud qu'au 2ème trimestre 1980 et ne paraît que fai­

blement corr~lée à la zone d'évaporation positive. Celle-ci (carte 2 c) pré­

sente une topographie très inhabituelle, l'évaporation vraie étant .négative

dans le secteur PUKA-PUKA-REAO par suite de séquences pluvieuses d'amplitudes

e~ceptionnelles (III, 3, 2) - Sur la Société, les valeurs de salinité décrois­

sent régulièrement d'est en ouest et se stabilisent à 35,5 + 0,1% 0 dans le

triangle TUBUAI - BORA-BORA - AITUTAKI - Sur cette zone marine, l'évaporation

vraie est positive, alors qu'elle était au total de - 30 cm un an aupara-

vant, ce qui a certainement contribué à rehausser la valeur moyenne de la

charge superficielle en sel. La zone dessalée (S<:35,3 %0 ) occupe toujours

les îles des Cook du Sud et se prolonge vers l'ouest en direction des SAMOA,

sur l'axe d'écoulement habituel du Contre Courant Equatorial Sud. La quasi

disparition à partir d'Avril de la zone de convergence des alizés et les

fortes intrusions de dépressions polaires par le sud ouest polynésien en Mai ­

Juin ont certainement gêné l'extension vers le sud-est du Contre Courant et

hâté la reprise de la dérive vers l'ouest (Courant Equatorial Sud). A la

station côtière de TAHITI, la renverse du courant estimée à partir de l'aug­

mentation rapide de salinité, a eu lieu entre le début et la fin du mois de Mai.

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Température de l' a.i.r à. la $.udace. de l.a m~J;' (carte 3a)

Le troisième trimestre est celui de l'hiver austral et correspond

évidemment à un minima thermique d'ensemble. L'amplitude du refroidi-gs·einent

hivernal est proportionnel au gain en latitude: l'écart avec la valeur moyenne

du 1er trimes·tre est de 0,8~C aux Marquises, de 2°C à Tahiti, de 4,3°C à

TUBUAI et de 5,7° à RAPA. Ces écarts s~nt, par rapport à ceux observés en 1980

plus faibles aux Marquises· et à TAHITI, plus élevés au sud ; l'influence des

perturbations polaires sur le sud polynésie a été plus marquée que l'année

précédente, et de même importance qu'en 1979. Le tracé des isothermes montre

un reserrèment spectaculaire au sud de Tahiti selon un axe zonal et un bascu­

lement d'ensemble s·e1on un axemél'idien à partir de la longitude 13S oW: à

l'est de cette limite l'influence des mas-ses· d'air froides anticycloniques cen­

trées sur l'île de Pâques devient prépondérante.

En juillet, les températures moyennes, l'ins~lation et la pression

barométrique sont supérieures à la normale ; les alizés d' es·t à nord-est ont

prédominé, sauf dans l'extrême sud touché par l'avancée des perturbations du

front polaire.

En aout, les températures moyennes sont normales, mais l'insolation

un peu plus élevée. Les alizés de sud.,...est ont été bien établis (12 à 20 noeuds)

sans atteindre toutefois, comme il est habituel en cette saison, le stade de

"MARAAMU" fort (20-30 noeuds). Le champ de pression moyen a traduit la faiblesse

des anticyclones subtropicaux avec une anomalie négative de 2 mb à RAPA et

RIKITEA.

En septembre, les températures moyennes sont nettement supérieures

à la norme en Polynésie centrale,. avec un écart positif de O,SoC à 1°C. Dans

le sud, en revanche des minima minimorum ont été enregistrés (10,3°C à TUBUAI

le 1er septembre) couplés avec des anomalies négatives de pression, révélant

l'intrusion de cellules cycloniques sub-po1aires.

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3eme,TRIMESTRE 1981CARTE 3b

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Température Océanique en surface - carte 3 b -

Le champ thermique polynésien subit selon la diagonale sud-ouest /

nord-est un double refroidissement; dans le sud-ouest, ce sont les dépres­

sions polaires de l'hiver austral qui entretiennent des poussées advectives

froides matérialisées par le glissement vers les tropiques de l'isotherme

22° C. Ce phénomène est beaucoup moins marqué sur les Australes orientales

et les Gambier où la température océanique est encore de l'ordre de 24° C.

Dans l'est des Marquises, la plage froide s'est encore agrandie, par rappo~t~

au trimestre précédent, et la limite des eaux de température supérieure à 26°C

a regressé vers l'ouest et passe par le milieu de l'archipel des TUAMOTU. Si

on compare la distribution des champs thermiques atmosphériques (carte 3 a) et

océaniques (carte 3 b) pendant ce trimestre d'hiver austral, on constate que

l'écart thermique est négatif à l'ouest de la ligne - Marquises - Tuamotu occi­

dentales - Société et au sud de 20° sud.

- Cartes mensuelles (3 b) (Oceanographie Monthly Summary)

Au nord des Samoa les températures moyennes sont voisines de 28OC,

proches de 27° t en Polynésie centrale et inférieu~es à 25° C

aux Gambier. A l'est de 130° W un net refroidissement équatorial indique la

reprise de l'upwelling et donc un renforcement de l'alizé d'est.

Ce processus de refroidissement se confirme et l'advection vers

l'ouest des eaux froides issues de l'upwelling équatorial crée la

spectaculaire sigmoïde des isothermes 27, 26 et 25° C. Toutefois l'ensemble de

la zone tropico équatoriale est en équilibre thermique vis à vis des moyennes

climatiques décadaires, ce qui implique un champ de vent normal pour la saison.

L'upwelling équatorial se renforce à l'est de 140° W et le tracé

des isothermes 28 à 25° C devient méridien en zone tropicale. Au

sud, les isothermes se resserrent à cause de la migration vers le tropique

des eaux tempérées sud (19° C à RAPA).

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Evaporation vraie (Ev

- 46 -

ETP-P) - carte 3c-

Dans toute la Polynésie centrale, l'évaporation vraie est positive

et dépasse 20 cm dans la zone TAHITI - TUA~OTU du centre. Cette situation est

donc très proche de celle des 2 hivers précédents ce qui indique une grande

stabilité dans le réajustement saisonnier des différents paramètres hydrocli­

matiques.

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La ligne d'évaporation nulle Ev = 0 passe au sud du tropi~~e puis

à l'est de RAROTONGA, fortement touché par les pluies de juillet. Aux Marqui­

ses, l'excédent en eau est du même ordre que celui des années précédentes,

juin à août étant la période des plus fortes précipitations annuelles sur cet

archipel: celui-çi se trouve alors sur l'axe zonal de convergence entre

l'alizé de nord-est chaud et humide et l'alizé de sud-est plus frais et plus

sec régi par les hautes pressions du sud; le contact de ces masses d'air dont

le point de rosée est sensiblement différent, engendre des précipitations qui

peuvent être aggravées par effet orographique. De même l'insolation sur l'ar­

chipel fléchit significativement et a diminué de 38 heures en août à ATUONA.

En septembre, les précipitations y sont anormalement élevées et atteignent de

ce fait un excédent de 50 % depuis le début 1981.

Sur ,la Société, la tendance est évidemment inverse et le déficit

pluviométrique est important et atteint des extrêmes en août - septembre.

Cette période hivernale bien· ventilée par les alizés est de plus celle où

le taux d'humidité est le plus bas: 75 % en moyenne journalière à TAHITI ­

FAAA pour 79 % en moyenne annuelle.

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- 48 -

- Salinité Océanique de surface - carte 3 d -

Pendant ce trimestre d'hiver austral on note une forte poussée

vers l'ouest du.système salé oriental (Eau Subtropicale Sud), tous les

archipels polynésiens, à l'exception des Australes et des Cook, étant bai­

gnés par des eaux de salinité supérieure à 36,0%0

•

Cette dérive vers l'ouest de la cellule salée a été favori~~: ,

par les conditions climatiques d'ensemble, franche reprise des alizés d'est­

sud-est en Polynésie orientale et forte évaporation dans toute la partie

centrale. Sur les Marquises, les précipitations ont été abondantes et·Q'ap­

proche par le sud-est du noyau salé a été identique à celui de l'hiver pré­

cédent. Toutefois la densité de données ne permet pas pas de se prononcer sur

la position ni sur les caractéristiques du contre courant des Marquises, dont

les analyses précédentes avaient montré le renforcement en Juillet - Août.

Le flux et la dessalure de ce contre courant, normalement positionné entre

9 et 11° Sud, sont logiquement favorisés en hiver austral par la stabilisa-

tion à la latitude des Marquises de la Z.C.P.S. celle-çi ayant été très

active en 1981, il n'y a pas lieu de penser que le Contre Courant des Mar­

quises ait pu régresser, par rapport à son régime moyen des années précédentes.

Dans l'archipel des Cook, la salinité moyenne atteint 35,5°/~~ ce

qui constitue le maximum annuel, et permet de situer à l'ouest du méridien

de RAROTONGA la limite maximale d'extension hivernale du Contre Courant Equa­

torial Sud. Cette saison, est par ailleurs celle où le flux de ce Contre Cou­

rant, à sa sortie de la mer des Salomon (10° sud, 170° est), est le plus faible

et où sa salinité est la plus élevée (35,5°/~~), par suite du renforcement

du champ des vents alizés sur tout le Pacifique tropical sud.

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111-4 4ème TRIMESTRE 1981

Température de l'air à la surface de la mer (carte 4a)

L'ensemble polynesien subit, par rapport au trimestre précédent un

réchauffement global de l,2°C, ce chiffre étant doublé à la latitude du

tropique. Dans le seeteur nord-ouest, la température de l' air atteint~~à:' ,nouveau

28°C et reste inférieure à 27°C à l'est des Marquises.

En octobre, les températures moyennes sont plus élevées que les

normales saisonnières de O,SoC à 1°C. Les pressions sont en revanche un peu

faibles: l'écart négatif moyen est deO,S mb des Marquises à la Société et

croit jusqu'à 2 mb à Rapa. ce qui traduit la faiblesse relative des anticy­

cloniques subtropicaux et l'irrégularité des alizés.

En novembre, le début de la saison chaude est marqué par "la persis­

tance en haute troposphère d'une .incurSion ~éridienne qui favorise les cy­

clogenèses secondaires tout en renforçant la bande anticyclonique subtropicale',

les alizés de sud-est soufflent, à la latitude du tropique entre 20 et 30 noeuds

A l'avant des creux d'ouest, les convergences d'alizés donnent naissance à

de puissants foyers convectifs, générateurs de fortes précipitations.

En décembre, les températures moyennes sont en écart positif de

même que le champ de pression (+ 2 mb à MORUROA).

L'archipel des TUAMOTU a été particulièrement ensoleillé (+ 30 %

à REAO) et soumis à un alizé d'est bien établi.

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4eme·TRIMESTRE 1981CARTE 4b

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TEMPERATURE OCEANIQUE EN SURFACE ('CI - DONNEES ND A A- (OCEANOGRAP!lIC MONTHLY SUMMARYI

4 eme. TRIMESTRE 1981 - Certl. 4b' ANOMALIE THERMIQUE PAR RAPPOiH Â LA Mo,YENNE MENSUELLE tCI

') O,R,S,T.O.M. PAPEETE

- 53 -

Température Océanique en surface - carte 4 b

Pendant ce trimestre le réchauffement d'ensemble de la zone marine

polynésienne atteint 1° C et se fait de façon suffisemment homogène pour que

les gradients thermiques méridiens restent inchangés et de l'ordre de 0,8° C' /

degré de latitude entre TAHITI et TUBUAI. La zone froide à l'est des Marquises

(T(26°C) régresse fortement ce qui peut s'interprêter comme un afaib~is~e-"-' . ,

ment conjugué du Courant Equatorial et de l'upwelling, par suite d'une baisse

de puissance du régime d'alizé d'est. Dans le quadrant nord ouest, la réappa-

rition de la couche isothermique 29° C est ponctuelle et beaucoup plus limi-

tée qu'au 4-ème trimestre 1980.

- Cartes mensuelles (4 b') (Oceanographie Monthly Summary)

Octobre Le Champ thermique de surface est peu différent de celui du mois

précédent : refroiaissement zonal important à la latitude des

Marquises et maintient de l'anomalie positive dans la province tahitienne.

Disparition de l'upwelling équatorial à l'est de 150° w.

Novembre L'isotherme 20° C atteint à nouveau le parallèle 30° sud alors

que des eaux à 28° C apparaissent au nord de Tahiti. L'upwelling

équatoriale est quasi inexistant puisque toute la bande équatoriale 180°-120°

West en anomalie thermique positive.

Décembre Important réchauffement de la zone tropicale centrale dont l'ano-

malie négative tend à s'estomper; corrélativement la bande équa-

toriale est en phase de refroidissement par le nord ce qui implique une repri-

se de l'upwelling sous l'action des alizés de nord-est.

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- 55 -

Evaporation vra~e (Ev ETP-P) - carte 4c -

Au cours du 4ème trimestre, le bilan hydrique révèle l'installation

dans le secteur central et nord-est, d'une zone de forte évaporation avec

des valeurs supérieures à + 20 cm aux Marquises. Sur cet archipel, la ten­

dance s'est donc complètement inversée par rapport au trimestre précédent,

alors qu'elle est restée identique sur l'axe AUSTRALES - TUAMOTU du centre.

Aux Iles Sous le Vent, la forte sécheresse des mois précédents tend à s'estompe:

et les fortes pluies de la fin du trimestre entraînent à BORA-BORA un excédent

de précipitations par rapport à l'évapotranspiration (Ev = - 47 mm). Le même

phénomène est enregistré aux Gambier (RIKITEA) où les précipitations du tri­

mestre ont dépassé chaque mois 140 mm. A REAO, atoll le plus oriental des

TUAMOTU, les pluies exceptionnelles d'octobre et de novembre, dues à la poussée

de creux barométriques vers le sud-est et à leur convergence avec les alizés,

expliquent le très fort excédent trimestriel d'eau (Ev = - 156 mm) et ce malgré

un m~n~mum très marqué en décembre.

Au cours de ce mois,qul constitue "sensu stricto" le début de l'été,

le déficit pluviométrique et l'insolation moyenne décroissènt d'est en ouest

c'est ainsi que l'insolation est très importante à REAO (+ 82 H) et défici­

taire à TAHITI - FAAA (- 45H soit 25 % de moins que la normale). Sur les

Cook du sud, le début de la saison des pluies est discret et le terme Ev,

quoique restant négatif est très proche de la nullité. Les précipitations

ont été en revanche exceptionnelles sur les Cook du centre et du Nord avec

pour le trimestre un total de 84 cm à AITUTAKI et de 49 cm ~ PEN-RHYN. Pourtant

sur cet atoll, l'humidité relative n'est que de 78 % en décembre, minimum

mininorum de l'année (moyenne annuelle 82 %).

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48me,TRIMESTRE 1981CARTE 4d

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- 57 -

- Salinité Océanique de surface - carte 4 d -

Dans la Polynésie Orientale les couches superficielles les plus

salées se maintiennent en place, le salinité atteignant comme au trimestre

précédent 36,7%0

à REAO, 36,5%0

à HAO et 36,0%0

à TAHITI.

De plus la poussée vers l'ouest de cette eau salée atteint son

amplitude maximale puisque l'isohabline 35,7%°' localisée en Août à mi-

distance entre les Cook et les îles Sous-Le-Vent, est maintenant aux abords

de Rorotonga. La forme générale des isohalines 35,7%0 et 36,6% 0 montre

clairement cette dérive vers l'ouest / sud-ouest, logiquement déclenchée par

la rotation des vents pendant ce trimestre : à la latitude de Tahiti ceux-çi

ont soufflés essentiellement du secteur sud-est pendant l'hiver puis ont

tourné au Nord-Est en Novembre, favorisant donc une advection marine dirigée

vers le sud-ouest.

Cette reprise des alizés de nord-est s'est accompagnée, de l'ar-

chipel des Marquises jusqu'aux Australes, d'une forte évaporation ayant con-

tribué à agumenter la charge en sel des eaux superficielles. Dans les TUAMOTU

orientales toutefois, le bilan hydrique océan-atmosphère est négatif, ce qui

est exceptionnel à pareille époque, mais provient de fortes chutes de pluies

associés à des frontogenèses locales.

Ces précipitations ont d'ailleurs été assez ponctuelles et n'ont pas

abaissé de façon significative la valeur moyenne de la salinité de l'Eau

subtropicale Sud, l'extension spatiale vers l'ouest de la cellule délimitée

par l'isohaline 36,5% 0 étant presque aussi importante qu'à la fin de l'année

1980. De plus aux abords de MURUROA, le gradient méridien est plus élevé,

du fait de la plus grande proximité, par rapport au tropique, du noyau très

salé.

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- 59 -

IV/ - SITUATION MOYENNE ANNUELLE

IV - 1 - Moyenne annuelles (établies par degré carré)

La disposition moyenne du champ thermique en 1981 s'écarte peu de

celle décrite en cours des années précédentes, avec cependant la conservation

d'une quantité de chaleur un peu plus élevée dans le secteur nord-ouest (atoll

de PENRHYN). La valeur moyenne sypnoptique de la température de l'air aux 18

stations météorologiques principales est 25,50°C, chiffre très voisin de celui

de l'année 1980 (25,63°C). Le tracé de l'isotherme 26,5°C, qui passe à la fois

sur l'archipel de la Société (Tahiti) et sur celui des Marquises (HIVA HOA) ,

permet de situer la limite d'influence directe des masses d'air équatoriales

surchauffées; le quadrant nord-ouest polynésien est aussi celui où l'ondula­

tion thermique annuelle est inférieure à 2°C, ainsi qu'en témoignent les ex­

trêmas thermiques moyens enregistrés sur l'atoll de TAKAROA : 26° en Août,

27°9 en Janvier.

A partir de cette zone chaude, la décroissance thermique en direc­

tion du sud polynésien s'exprime par le tracé quasi zonal des isothermes alors

qu'à l'est de l'archipel des Marquises les isothermes se réorientent selon un

axe méridien: l'influence des alizés contrôlés par les hautes pressions cen­

t.rées sur l'île de Pâques devient notable. A la latitude du Tropique le con­

tenu thermique des basse couches atmosphériques est plus élevé sur les Gambier

(RIKITEA) que sur les Australes (TUBUAI), conséquence de la plus forte poussée,

à la longitude de cette île et à l'ouest de 145° ouest, des dépressions polai­

res d'hiver austral. Ce phénomène reste toutefois secondaire à l'échelle de la

zone marine polynésienne et la pression barométrique synoptique moyenne, est

de 1013, 8 mb pour une valeur synoptique sur le décade 1972-1982 de 1013, 6 mb.

Il n'y a donc pas en 1982 de réarrangement anormal du champ de pression.

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- 61 -

- Température Océanique en surface - carte 5 b -

La situation moyenne annuelle permet de préciser les grands

traits de la di'stribution de chaleur au sein des couches océaniques super­

ficielles en zone marine polynésienne. Ainsi que cela apparaissait nette­

ment dans la carte annuelle de l'année précédente, le quadrant nord ouest

est occupé en permanence par les eaux les plus chaudes, de température

moyenne de l'ordre de 29° C. Plus à l'est la température diminue régulière-,-

ment et tombe en dessous de 26° C à l'est du méridien 135° ouest: cette

zone océanique est sous l'influence directe de la grande dérive tropico­

équatoriale orientale, ou Courant Equatorial, extension du courant froid

du Pérou ; les cartes de température mensuelles (Oceanographic Monthly

Summary, NOAA) ont également montré l'importance, sur le contenu thermique

des couches de surface, des fluctuations de l'upwelling équatorial, lui

même directement contrôlé par le régime des alizés d'est. A cet égard, le

refroidissement global de 1° C de la zone océanique du nord-est des Mar­

quise~constaté par rapport à l'année 1980, indique un renforcement sen­

sible de la force de l'upwelling et de l'advection zonale vers l'ouest, donc

du flux du Courant Equatorial. A la latitude des Marquises, la variation

zonale de température est supérieure à 3° Centre 135° W et 155°.W, du fait

du réchauffement progressif des eaux superficielles dérivant vers l'ouest.

A partir de Tahiti, le gradient thermique de surface est négatif

aussi bien vers le sud, avec une moyenne de - 1° C/2° latitude, que vers l'est

mais avec une amplitude plus faible. Le champ thermique du sud polynésien est

peu différent de celui décrit en 1980, la température moyenne à la latitude

du Tropique étant de l'ordre de 24° C ; la position moyenne des isothermes

du quadrant sud ouest a peu varié en l an ce qui prouve que la plus grande

pénétration vers le tropique des dépressions polaires hivernales a eu' peu

d'effet sur la circulation océanique d'ensemble. Par rapport à l'année 1980,

le champ thermique moyen est globalement plus froid de 0,5° C, et donc très

proche de celui de l'année 1979.

ANNH 1981CARTE 5c

EVAPORATION VRAIE TOTALE'. (ETP·P en cm)

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Evaporation vraie (Ev

- 63 -

ETP) - carte Sc -

La représentation de la distribution annuelle des lignes d'égales

évaporation vraie permet une approche quantitative du bilan des échanges

d'eau à l'interface océan-atmosphère. Il apparaît ainsi qu'en 1981 seule

l'archipel des TUAMOTU et la zone située à l'est de celui-çi ont subi une

évaporation positive, supérieure à 50 cm dans les TUAMOTU du centre. Tous

les autres archipels et leurs extensions marines ont reçu un excédent de

précipitations, avec dans l'ordre croissant les Gambier (Ev =-2,5 cm), les

Marquises (Ev =-21 cm), les Australes et les Cook du sud (Ev =-40 cm), la

Société (Ev) - 75 cm) et RAPA (Ev') - 150 cm). _.

Le tracé de la ligne d'évaporation nulle Ev = 0 se révèle assez

semblable à celui de l'année précédente, bien que décalé vers le nord au ni­

veau de l'archipel des Gambier. Dans son extension la plus occidentale, ce

tracé suit comme les années prpcpdentes le méridien 147 0 W et passe donc, en­

tre l'atoll de RANGIROA (Ev =-8,3 cm) et celui de TAKAROA (Ev = + 50cm). Ce

résultat global confirme que les TUAMOTU du Nord se trouvent dans la zone où

s'équilibrent les influences de la zone aride du Pacifique central oriental

d'une part, et celle soumise au front des alizés d'autre part. En 1981, les

frontogénèses les plus actives, observée au premier et au 4ème trimestre sont

alignées sur l'axe RAPA - TUBUAI - BORA-BORA - PENRHYN ; sur ces quatres îles

les précipitations annuelles ont atteint respectivement 342 cm, 185 cm, 256 cm

et 322 cm. Ces chiffres sont très significativement supérieurs à ceux de la

moyenne des 15 années précédentes, sauf à TUBUAI où ils sont proches de la

normale, et représentent un excès de 25 % pour RAPA, de 30 % pour BORA-BORA,

et de 72 % pour PENRHYN : tout se passe comme si l'axe principal du front des

alizés avait été à la fois moins fluctuant et légèrement décalé vers le nord­

est : le couloir de plus forte nébulosité révélateur de la formation en été

austral de la zone de Convergence du Pacifique Sud (Z.C.P.S.) est en effet gé­

néralement situé sur l'axe RAPA - RAROTONGA - SAMOA. En i981 , son influence

sur les Cook du sud a été moindre, ce qui est confirmé par un léger déficit

en eau à RAROTONGA. Sur les îles du vent, la tendance est évidemment inverse

et la province marine tahitienne a reçu un excès de précipitations de l'ordre

de 30 % (TAHITI F.AAA et TETIAROA) ce qui expli~ue la forte valeur négative de

l'évaporation vraie annuelle (Ev = - 50 cm). Celle-çi était en 1980 proche de

zéro.

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ANNEE - 1981 .CARTE 5d

SALINITÉ OCÉANIQUE EN SURFACEr,

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- 65 -

- Salinité Océanique en surface - carte 5 d -

A l'échelle de l'année, les grands traits de la distribution de

sel des couches superficielles confirment la présence de part et d'autre de

la Polynésie de deux systèmes dont les salinités sont très différentes i

- dans l'est polynésien, et plus précisément à l'est de l'atoll de

REAO, une cellule de salinité moyenne supérieure à 36,6% 0 est caractéris­

tique de la zone de formation de l'Eau Subtropicale Sud. Cette eau type, se

forme en surface dans la zone de plus grande aridité du Pacifique central sud,

zone où l'évaporation vraie annuelle à atteint, en 1981, un niveau comp~is entre

20 et 50 cm. La carte 5c indique par ailleurs que la zone de plus forte évapo­

ration recouvre en 1981 les TUAMOTU du centre, la zone PUKA-PUKA-REAO histori­

quement la plus sèche ayant reçus en 1981 des pluies anormalement élevées.

L'atoll de PUKA-PUKA se trouve ainsi en limite sud de la zone d'évaporation

négative centrée sur les Marquises, ceçi pouvant expliquer la position plus sud

que l'année précédente, des isohalines 36,2% 0 - L'extension occidentale de

l'eau subtropicale salée (Courant Equatorial Sud) est en revanche identique, la

position synoptique de l'isohaline 36,0% 0 étant à nouveau proche du méridien

148° ouest, donc située à 200 km à l'est de TAHITI. Dans le sud le tracé de cette

isohaline chevauche les parallèles 21 à 23° sud et, comme les 2 années précéden­

tes, touche l'archipel des Gambier.

- dans l'ouest polynésien, une couche de salinité inférieure à

35,3%°' occupe, entre les parallèles 18 et 21° sud, les Cook occidentales.

Bien que ne coincidant pas en 1981 avec la zone de précipitations maximales

centrée sur les îles de la Société, les limites géographiques synoptiques de

cette couche dessalé sont très proches de celles des années précédentes, ce

qui indique pour le moins, une grande stabilité des équilibres géostrophiques

et hydroclimatiques, qui régissent les variations spatio temporelles de ce

système.

Entre les Cook et TAHITI, zone de pulsations, respectives et d'af­

frontements des 2 systèmes salés (Courant Equatorial Sud) et dessalés (Contre

Courant Equatorial Sud), la valeur du champs halin moyen est intermédiaire et

stabilisé autour de 35,5 ~ 0,1% 0 • Toutefois, le tracé de l'isohaline 35,5% 0

est plus méridien en 1981 ce qui contribue au renforcement du front halin de

Polynésie centrale, sur la bande de longitude 155 - 147° ouest et entre les

latitudes 12 et 23° sud .

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Fig, 9b ET~ AUSTRAL - SITUATIDN HYDROLOGIQUE MOYENNE ET CIRCULATIONOC~ANIQUE DE SURFACE.

- 67 -

IV. 2 - Eléments de synthèse -

Toute analyse hydroclimatïque postule à priori le caractère réver­

sible des interactions entre les basses couches de l'atmosphère (troposphère)

et la couche océanique superficielle, sans préjuger d'un sens privilégié

dans lequel s'exerceraient ces intéractions. Les différences d'inertie des

deux systèmes et la spécificité des équilibres géostrophiques auxquels ils

sont soumis, empêcheraient d'ailleurs de pouvoir proposer un modèle type

d'interactions, valables en toutes zones et en toutes saisons. C'est pour­

quoi, nous nous limitons ici à schématiser les deux situations hydroélimati­

ques correspondant à l'été et à l'hiver austral de l'année 1981, sans perdre

de vue le caractère forcément fluctuant de certaines limites hydrologiques,

thermiques ou isobariques.

~~_~~~_~~~~~~~, (fig. 9a), la troposphère polynésienne est cisail­

lée, selon l'axe SAMOA, COOK, AUSTRALES, par la Zone de Convergence des alizés

du Pacifique Sud (Z.C .P.S.), ou front des alizés, qui délimite la zone d'af­

frontement entre les alizés du sud-est (air néo-polaire sec et frais) et les

alizés de nord-est (air néo-tropical humide) ayant contourné l'anticyclone

centré sur lîle de Pâques. Ce couloir de calmes plats et de précipitations in­

tenses constitue à priori une zone de moindre résistance pour un flux marin

coulant vers l'est. Dans le Pacifique occidental une structure analogue mais

de plus grande ampleur, appelée Zone de Convergence Intertropicale des vents

marque la confluence entre les alizés de l'hémisphère nord et ceux de l'hémis­

phère sud ; cette Convergence Intertropicale migre en été austral dans le Paci­

fique sud occidental, à l'ouest du méridien 1600 w, et se stabilise normale­

ment à la latitude moyenne de 10° sud.

Il Y a donc en été austral une bande quasi-continue de convergences

des vents entre le Pacifique sud-ouest et le Pacifique central. Ce couloir, où

la tension du vent est minimale, constitue l'axe zonal privilégié d'écoule­

ment du Contre-Courant Equatorial Sud qui transporte vers l'est des eaux

dessalées issue du courant côtier de Nouvelle-Guinée et de la mer des Salo­

mon. Ce contre-courant se renforce en été et atteint alors la Polynésie entre

les îles de la Société et les Cook, où la dessalure initiale des eaux de sur­

face est entretenue, voire renforcée, par les fortes pluies associées au front

des alizés (fig. 9b). On a déjà noté qu'au cours des premiers mois de l'année

- 68 -

1981 le couloir des précipitations maximales passait sur l'axe PENRHYN ­

Iles Sous-le-Vent - RAPA, phénomène confirmé par la présence sur les Iles de

la Société de la zone de plus forte évaporation négative (Ev)- 75cm/an).

Ce déplacement du front des Alizés, stabilisé l'année précédente sur

la ligne RAPA - RAROTONGA, correspond à une rotation de l'ordre de 30° de l'axe

frontal vers le Nord, autour d'un pivot virtuel situé sur RAPA. Cela corres­

pond à un renforcement de la tension du vent au sud de cette ligne, renforce­

ment induit par fortes poussées en direction de la polynésie Centrale, des

depressions polaires. La fréquence anormalement élevée des vents de §ud~ouest

a également infléchi la dérive océanique superficielle, repoussant vers le mé­

ridien 155° ouest, la limite des eaux de salinité intermédiaire, normalement

située entre BORA-BORA et RAROTONGA. Quant au flux du Contre-Courant Equatorial

Sud lui-même, il est difficile de savoir dans quelle mesure il a réagi à ce

déséquilibre local, les données étant insuffisantes dans le triangle AITUTAKI ­

PENRHYN - BORA-BORA.

Au Sud du Tropique, les traits d'ensembles de la circulation océani­

que sont encore mal appréhendés, du fait de la présence de cellules tourbil­

lonnaires à moyenne échelle (dérives des bouées du programme PEMG GARP) •

Toutefois la dérive générale des eaux semble porter à l'est comme l'ont montré

plusieurs missions du B.C.B. "MARARA" en 1979, 1980 et 1981. En Avril 1981

par exemple, malgré un alizé de sud-est bien établi, la dérive superficielle

océanique était de 15 cm/s vers l'est, de 22 à 32° sud; dans ce système, les

salinités étaient inférieures à 35,4%0

sur une épaisseur de 60 mètres, jus­

qu'à la latitude 27° sud, limite sud du C.C.E.S. à cette époque de l'année.

Un deuxième contre-courant, initialement mis en évidence à la lon­

gitude de l'archipel des Marquises (DONGUY, ROTSCHI, 1970) est également pré­

sent à 155° W (premières données du programme NORPAX par TAFT et KOVALA, 1979).

Ni l'origine de ce contre-courant, ni ses relations avec le Contre-Courant

Equatorial Sud ou avec le Courant Equatorial ne sont pour l'instant précisé­

ment connues. Toutefois DONGUY et HENIN (1981) proposent dans leur schéma de

la circulation de surface du Pacifique sud~ouest, une liaison dynamique directe

entre ce contre-courant et une veine nord de retour du Courant Equatorial Sud.

Il n'existe pas de données courantométrique, pendant le 1er semestre 1981,

permettant de ne prononcer sur l'existence et les caractéristiques de ce

Contre-Courant.

- 69 -

Dans l'est polynésien, la bande 10° sud - 23° sud est occupée en

surface par une eau très salée, l'Eau Subtropicale sud. La position du

noyau central de cette eau, où la salinité dépasse 36,7 %0

, correspond

précisément à la zone de plus grande aridité du Pacifique central sud dont

la température est à latitude égale, inférieure de 2 à 3°C à celle de la

partie océanique ouest. Cette Eau Subtropicale Sud est donc une eau type se

formant en surface par suite d'une intense évaporation (Ev>50~/an), créée

par des conditions météorologiques spécifiques: faibles précipitations,

faible nébulosit~permanenced'alizés moyen à forts contrôlés par les hautes

pressions centrées sur l'île de Pâques. '-

Ce régime d'alizé entretient une dérive générale des eaux de sur­

face vers l'ouest, le Courant Equatorial Sud; à cause de sa plus forte den­

sité relative, l'Eau Subtropicale sud est progressivement recouverte dans sa

dérive vers l'ouest par des eaux plus légères de type occidental : à la lon­

gitude de Tahiti, le coeur du noyau salé se trouve vers 100 mètres de pro­

fondeur et atteint 150 à 200 mètres sur le méridien 170° Est. Dans la bande

équatoriale, également soumise aux alizés d'est, la dérive générale des eaux

porte aussi à l'ouest (Courant Equatorial) et la force de l'upwelling équa­

toriale est directement proportionnelle à la vitesse de ce flux. Lorsque à

l'ouest de 160° W, la zone de Convergence Intertropicale des vents se bloque

à l'équateur, pendant les intersaisons ou au cours d'années exceptionnelles

(1958, 1973), le Courant Equatorial et l'upwelling faiblissent et disparais­

sent de façon synchrone (DONGUY et HENIN, 1978). De ce fait les brutales aug­

mentations de température à l'équateur qui apparaissent sur les cartes

"Oceanographie Monthly Summary" sont des indices très probants de l' atténua­

tion ou de la disparition de l'upwelling, et donc du régime d'alizés d'est

En 1981, à la longitude des Marquises, ce phénomène a été le plus marqué

en Juin, Septembre et surtout Octobre, mois où l'anomalie thermique positive

à atteint + 2° C dans la bande équatoriale.

~~_!!~~~_~~~!:~~!, (Fig .10 a), le système d'alizés de sud-est se

renforce sur la Polynésie dont l'extrême sud est sporadiquement balayé par

des perturbations d'origine polaire. Il s'ensuit que le front des alizés est

moins nettement délimité et oscille entre sa position estivale et la latitude

10° sud ; ce fut le cas en Juin et Juillet où les précipitations aux Marqui­

ses furent intenses, ces pluies hivernales constituant une des particularités

du climat marquisien, ainsi que l'ont souligné CAUCHARD et INCHAUSPE (1977).

130'W135'145'

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HIVER AUSTRAL OC~ANIQUE OE SURFACE.

- 71 -

Au plan hydrologique (fig.10b), l'écoulement du contre-courant marquisien se

trouve alors favorisé et sa salinité faiblit fortement, ainsi qu'on a pu le

vérifier en Août 1981 (Mission du B.C*.B. MARARA), quand la couche de sali­

nité inférieure à 35,5% 0 dépassait 50 mètres d'épaisseur. Le Contre Courant

des Marquises étant donc, comme en hiver 1980, bien individualisé, sans que

sa limite nord ni son extension zonale ne puissent être décrites. Dans leur

synthèse hydroclimatique de 1981, DONGUY et HENIN estiment que, lorsque la

Zone Intertropicale de Convergence du Pacifique est sur l'équateur, il y a

continuité de flux vers l'est, le long de 10° sud entre les Salomon et les

Marquises : le Contre-Courant Marquisien constituerait alors le prolonge­

ment saisonnier du Contre-Courant Equatorial Sud, ce qui expliquerait par­

tiellement la dessalure de ses eaux, maintenue pour le moins par les fortes

précipitations inhérentes à la zone de frontogenèse des alizés.

Il Y aurait corrélativement disparition de la branche polynésienne

du flux vers l'est entre les Cook et Tahiti et augmentation rapide de la sali­

nité : celle-çi augmente effectivement en moyenne de 0,5% 0 au cours du se­

cond semestre. De plus, pendant l'hiver, la cellule centrale de l'Eau Subtro­

picale sud se déplace vers l'ouest et arrive aux abords de Tahiti.

Au niveau de l'archipel des Australes, les données courantométriques

d'hiver sont pratiquement inexistantes. Selon le modèle précité, la dérive vers

l'est pourrait se maintenir et être favorisée par les coups de vent d'ouest

de la période hivernale : Ce flux pouvait constituer la partie terminale du

contre-courant tropical sud débouchant de la mer de corail entre la Nouvelle­

Calédonie et le VANUATU et dont le sens d'écoulement est dirigé vers le

sud-est.

Au sud du tropique, l'évènement hydrologique majeur est la migra­

tion vers le nord de la convergence subtropicale des eaux qui, en fin d'hi­

ver se stabilise entre 25 et 30° sud ; le resserrement des isothermes 22 à

18° C est alors maximal et quasi permanent pendant le 4ème trimestre de l'an­

née c'est donc la seule période de l'année où cette structure frontale ap­

paraît de façon spectaculaire dans la Z.E.E. sud polynésienne et persiste

suffisamment longtemps pour constituer éventuellement une barrière thermique

de blocage de la faune zooplanGtonique et une zone d'accumulation de prédac­

teurs pélagiques. Les opérations de radiométrie aérienne menées dans cette

zone en 1979 et 1980 n'ont toutefois pas permis de mettre en évidence de tel­

les accumulations.

- 72 -

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Shuttle Experiment. Science. Vol. 211, N° 4484, p. 22-28.

METEOROLOGIE NATIONALE - 1979 - Projet Marisonde - Bouées pour P.E.M.G.

REMERCIEMENTS

Nous sommes redevables au Service de la Météorologie de la

Direction du Service de l'Aviation Civile en Polynésie Française de

l'utilisation des données publiées dans le IIRésumé mensuel du temps"

et dans le "Résumé annuel des observations de surface". Des éléments

complémentaires nous ont été également fournis par Monsieur Jean PASTUREL

qui a pu par ailleurs obtenir du "New Zealand Meteorological Service" les

données concernant les îles Cook.

Nos vifs remerciements vont également aux équipages et officiers

des navires marchands et militaires qui acceptent bénévolement de recueil­

lir en routine les données de température et les échantillons d'eau de

mer et ce avec une constance jamais en défaut.

Nous sommes par ailleurs reconnaissants de l'aide précieuse

apportée par le Service Mixte de Contrôle Biologique qui a assuré le bon

fonctionnement des stations côtières des TUAMOTU de l'est et par le Labo­

ratoire d'Etude et Surveillance de l'Environnement pour son soutien logis­

tique à Tahiti.

Enfin, ce travail n'aurait pu être mené à bien sans le dévouement

quotidien de Monsieur Ahsoy ASINE qui assure le relevé de la station cô­

tière de Tahiti et la manutention des caisses d'échantillons d'eau de mer

entre les bateaux et le laboratoire d'analyse, où il effectue une part

importante des mesures de salinité.

----00----

PUBLICATIONS DANS LA SERIE

"Notes et Documents d'Océanographie"

du Centre ORSTOM de Tahiti

Numéro

9 - JAMES (P.) - 1980 - Note sur la pêche bonitière à Uturoa (Raiatea)Août 1980. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc. Océanogr. ,_~9: 17 p.

10

11

- JAMES (P.) - 1980 - Rapport de la mission d'étude de la pêche lago­naire à Raiatea et Tahaa (Iles Sous-le-Vent). ORSTOM Tahiti,Notes et Doc. Océanogr., 10 : 19 p.

- FOURMANOIR (P.) et CHABANNE (J.) - 1980 - Pêche à la palangre pro­fonde en Polynésie Française. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc. _Océanogr., 11 : 19 p.

12 - ROUGERIE (F.), MAREC (L.) et GOURIOU (Y.) - 1980 - Caractéristiqueshydroclimatiques de la zone marine de Polynésie Françaisependant l'année 1979. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc. OCéanogr.,12 : 64 p.

13 - ROUGERIE (F.), MAREC (L.) et GOURIOU (Y.) - 1981 - Caractéristiqueshydroclimatiques de la zone marine pOlynésienne pendant l'an­née 1980. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc. Océanogr. 13 : 72 p.

14 - JAMES (P.) - 1982 - L'appât vivant dans les Tuamotu du Nord-Ouest(Polynésie Française). ORSTOM Tahiti, Notes et Doc. Océanogr.14 : 54 p.

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l15 - CHABANNE (J.), MAREC (L.) et ASINE (A.) - 1981 - La pêche bonitière

en Polynésie Française en 1980. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc.Océanogr., 15 : 30 p.

16 - INTES (A.) - 1982 - La nacre en Polynésie Française. (Pinctada marga-ritifera Linné, Mollusca, Bivalvia). Evolution des stocks na­turels et de leur exploitation. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc.Océanogr., 16 : 46 p.

17 - CHABANNE (J.) et GALLET (F.) - 1982 - La pêche bonitière en PolynésieFrançaise en 1981. ORSTOM Tahiti, Notes et Doc. Océanogr.,17 : 30 p.

18 - ROUGERIE (F.), MAREC (L.) et-PICARD (E.P.) - 1982 - Caractéristiqueshydroclimatiquesde la zone marine polynésienne pendantl'année 1981. ORSTOM Tahiti, Notes- et DOc.Océanogr.,18 : 75 p.