Notions de climatologie

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  • Notions de climatologie

    Dfinition

    La climatologie, branche de la gographie physique, est l'tude du climat, c'est--dire lasuccession des conditions mtorologiques sur de longues priodes dans le temps.

    Plus prcisment, le climat a t dfini en termes gnraux comme la srie des tats del'atmosphre au-dessus d'un lieu, dans leur succession habituelle .

    L'tude du temps court terme est le domaine de la mtorologie.

    En rgle gnrale, le climat ne varie pas, ou assez peu, en un endroit donn du globe, surune dure de l'chelle du sicle. Mais sur des temps gologiques, le climat peut changerconsidrablement. L'tude des climats passs est la paloclimatologie.

  • Classification des climats

    La classification de Kppen est une classification des climats fondesur les prcipitations et les tempratures. C'est Wladimir PeterKppen qui l'a invente dans les annes 1920.

    C'est la plus courante des classification climatiques dans sa versionprsente par Rudolf Geiger en 1961. Un trs grand nombred'tudes climatiques et de publications ont adopt une des versionsde ce systme.

    La carte de Kppen-Geiger reste aujourd'hui une rfrence, grce ces mises jourfrquentes, tant dans les domaines de l'hydrologie, de la gographie, de l'agriculture, de labiologie, la climatologie travers ses recherches sur l'volution des climats.

  • Un climat, selon cette classification, est repr par un code de deux ou trois lettres :

    1re lettre : type de climat

    Dans les grandes lignes, les climats mondiaux s'talent de A E, en allant de l'quateur auxples.

  • 2e lettre : rgime pluviomtrique

  • On obtient donc les catgories suivantes :

    Af : climat quatorial Aw : climat de savane avec hiver sec As : climat de savane avec t sec Am : climat de mousson BS : climat de steppe (semi-aride) BW : climat dsertique Cf : climat tempr chaud sans saison sche Cw : climat tempr chaud avec hiver sec Cs : climat tempr chaud avec t sec (mditerranen) Df : climat tempr froid sans saison sche Dw : climat tempr froid avec hiver sec Ds : climat tempr froid avec t sec (continental mditerranen) ET : climat de toundra EF : climat d'inlandsis EM : climat subpolaire ocanique

  • 3e lettre : variations de temprature

    Pour affiner les types B, C et D, une troisime lettre prcise les variations de temprature :

  • Exemples :

    Le Sahara, ou le dsert d'Arabie, sont de type BWhLa zone quatoriale est de type AfLa France du nord est de type CfbL'Amazonie est de type AwLe centre du Groenland est de type EFLa Sibrie est de type Dfc

    Quelques prcisions pour comprendre le tableau suivant :P = prcipitations (sur fond vert, les donnes relatives aux temprature sont sur fond marron)E = priode du 01/04 au 30/09 pour lhmisphre nord H = priode du 01/10 au 31/03 pour lhmisphre nordPour lhmisphre sud, inverser E et Ht =moyenne annuelle des tempratures (en C)r = moyenne annuelle du total des prcipitations

  • Notion de saisons

    Le terme de saison, envisag du point de vue de la climatologie, a un sens double.

    Il dsigne d'abord une priode pendant laquelle les grandes tendances du temps au-dessusd'un lieu sont assez homognes. Homognit relative qui prsente son tour deux aspects : ou bien les jours qui se suivent se ressemblent - c'est le cas, par exemple, des hivers dans lesrgions tropicales -, les tats de l'atmosphre tant peu prs les mmes aux mmes heuresdes cycles diurnes successifs ; ou bien - et c'est le cas des ts tropicaux et de la plupart des saisons aux latitudesmoyennes - les variations d'un jour l'autre sont importantes, et assez irrgulires, tout enmanifestant des tendances propres : les oscillations des grandeurs physiques caractrisantl'tat de l'atmosphre sont fortement marques, mais se situent toujours entre certaineslimites.

    On appelle aussi saison une priode pendant laquelle l'activit solaire prsente les mmescaractres : pour des raisons d'ordre astronomique, la longueur des jours et des nuits, lahauteur du Soleil au-dessus de l'horizon lors de son passage au mridien, c'est--dire en unmot l'activit solaire, varient rgulirement sur le globe. En ce sens, on peut dfinir des saisons cosmiques . Ici, le rythme est assez simple, et la distinction de quatre saisons - hiver,t, printemps, automne - a une valeur universelle, ce qui n'est pas le cas lorsqu'on se place dupremier point de vue.

  • Les deux types de phnomnes - saisons concrtes ou mtorologiques et saisons cosmiques - ont entre eux des rapports vidents, mais qui ne sont pas simples. En effet,les rythmes solaires dterminent directement certains aspects des rythmes du temps. Mais ilsmodifient galement les conditions de la circulation atmosphrique. Et celle-ci, son tour,amplifie ou rduit les effets thermiques des variations de l'activit solaire, et dtermine larpartition des pluies et d'autres mtores. Or la circulation atmosphrique a desmcanismes complexes ; elle rsulte de nombreux effets d'interaction et d'accumulation, etelle est bien des gards un systme qui a ses lois propres.

    Le principal intrt de l'tude des saisons est de permettre une rflexion sur la faon dontl'activit solaire influence le temps sur le globe, la fois directement et par les modificationsqu'elle apporte aux conditions de circulation atmosphrique.

    C'est un biais utile pour aborder l'explication gnrale des climats, puisque chacun de ceux-cipeut tre considr comme un ensemble de saisons.

  • Le mouvement diurne du Soleil, cest--dire sonmouvement apparent dEst en Ouest au coursde la journe, se traduit par son lever, sonpassage au mridien (au-dessus de lhorizonSud dans lhmisphre Nord) et enfin par soncoucher.

    On voit aussi, la journe ou la nuit, la Lune, lesplantes et les toiles qui se dplacent dEst enOuest par rapport notre horizon. On voitl'ensemble de la vote cleste tourner autourd'un axe. Certaines toiles se lvent et secouchent (comme celles d'Orion), d'autres(comme les toiles de la Grande Ourse) sonttoujours visibles. L'toile Polaire est la seule quisemble rester toujours au mme endroit dansle ciel.

    Ces mouvements apparents sont le rsultat de la rotation de la Terre sur elle-mme.

    Mouvements de la Terre et saisons astronomiquesMouvement quotidien apparent des astres dans le ciel

  • Pour trouver ltoile polaire (qui contrairement ce que lon peut souvent entendre n'estpas du tout l'toile la plus brillante du ciel), cherchez dabord la Grande Ourse (c'est facile,ses toiles sont trs brillantes et forment un polon dans le ciel). Une fois la Grande Ourseidentifie ( nos latitudes, elle est toujours visible), reprez les deux toiles qui forment lebout du polon oppos au manche puis reportez cinq fois la distance qui les spare commeindiqu sur le dessin. On tombe alors sur une toile moyennement brillante : c'est l'toilepolaire.

  • La figure prcdente montre les mouvements apparents des toiles suivant la situationgographique de l'observateur sur le globe terrestre, cest--dire selon la latitude.

  • Levers et couchers de Soleil en un seul lieu au fil de lanne

    Lobservation des levers et des couchers du Soleil successifs nous montre que ces vnements seproduisent en diffrents points de lhorizon selon la priode de lanne.

    Mouvement apparent du Soleil au cours dune journe en hiver (a) et en t (b) danslhmisphre nord.

  • On remarquera que le Soleil ne se lve exactement lEst que deux fois au cours de lanne,autour du 20 mars et du 23 septembre. De la mme manire, et parce que les levers et lescouchers du Soleil sont symtriques par rapport laxe Nord-Sud, le Soleil ne se coucheexactement lOuest que deux fois par an, aux mmes dates.

  • tudions plus attentivement ce qui se passe notre latitude dans lhmisphre Nord (environ50 N).

    Au moment o lanne dbute, en janvier, le lever du Soleil a lieu dans la direction du Sud-Est.

    Au fil des mois de janvier, fvrier et mars, le Soleil se lve chaque jour un peu plus prs delEst. On observe finalement le lever du Soleil exactement lEst, autour du 20 mars (quinoxede printemps).

    Au cours des mois davril, mai et juin, le lever du Soleil se produit de plus en plus vers le Nord-Est. Le lever de Soleil atteint finalement sa position maximale vers le Nord-Est le matin du 21juin (solstice dt).

    Par la suite, au cours des mois de juillet et aot, le lever du Soleil se produit, jour aprs jour,un peu plus prs de lEst. Le Soleil se lve de nouveau exactement lEst, le 23 septembre(quinoxe dautomne).

    Au cours des mois doctobre, novembre et dcembre, le lever du Soleil se produit maintenantde plus en plus vers le Sud-Est et atteint sa position maximale dans cette direction, le 21dcembre (solstice dhiver).

    Le mouvement apparent de va-et-vient lhorizon des levers de Soleil entre le Sud-Est et leNord-Est recommence ainsi danne en anne : il rsulte du mouvement de rvolution de laTerre autour du Soleil.

  • 0 (quateur): le soleil atteintsa culmination minimale,n'atteignant que 66,56 aunord ou au sud. Il n'y a pas desaison et le jour dure toujoursdouze heures.

    20 : le Soleil culmine 46,56en hiver et 93,44 l'oppos,mais il y a deux jours l'anquand le soleil culmineperpendiculaire 90. Les joursd't sont de deux troisheures plus longs que les joursd'hiver. Le crpuscule dureenviron une heure toutel'anne.

    50 : le Soleil culmine 16,56en hiver et 63,44 en t. Lejour dure moins de 8 heuresen hiver et plus de 16 heuresen t. Les directions et anglesdes levers et couchers de Soleillors des deux solstices sonttrs diffrentes. En t, leSoleil ne disparait passuffisamment sous l'horizonpour que prenne fin lecrpuscule astronomique. Au-dessus de 60 de latitude, lecrpuscule civil dure toute lanuit. Au-dessus de 66,56, leSoleil ne se couche pas en t.

    Trajectoire du Soleil aux solstices

  • 70 : en hiver, le Soleil culmine sousl'horizon 3.44 : il