Climatologie

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La climatologie, branche de la géographie physique, est l'étude du climat, c'est-à-dire la succession des conditions météorologiques sur de longues périodes dans le temps. L'étude du temps à court terme est le domaine de la météorologie.

En règle générale, le climat ne varie pas, ou assez peu, en un endroit donné du globe, sur une durée de l'échelle du siècle. Mais sur des temps géologiques, le climat peut changer considérablement. Par exemple, la Scandinavie a connu plusieurs périodes glaciaires dans le dernier million d'années. L'étude des climats passés est la paléoclimatologie. Cette étude en fonction de l'histoire humaine s'appelle climatologie historique.

La climatologie s'appuie sur des relevés météorologiques historiques, comme sur des mesures relevées par satellite, mais aussi l'épaisseur du manteau neigeux, le recul des glaciers, l'analyse chimique de l'air emprisonné dans la glace, etc.

Carte simplifiée des climats sur terre
Carte simplifiée des climats sur terre

La connaissance de nombreux paramètres, comme la température à différentes altitudes, l'influence des gaz à effet de serre, l'humidité relative, l'évaporation océanique, est nécessaire pour produire des modèles climatiques numériques et anticiper les changements du climat que l'on peut prévoir à plus ou moins long terme (30 ans).

Si la climatologie s'intéresse essentiellement à l'étude et à la classification des climats existants sur terre, une partie de la discipline traite aussi de l'interaction entre climat et société; que ce soit l'influence du climat sur l'Homme ou de l'Homme sur le climat.

Sommaire

[modifier] L'Homme et le climat : histoire de la climatologie

[modifier] Les grands éléments du système climatique

[modifier] L'atmosphère

Icône de détail Article détaillé : Atmosphère terrestre.
Coupe verticale de l'atmosphère terrestre
Coupe verticale de l'atmosphère terrestre

Atmosphère. du grec atmos -vapeur humide- et sphère On entend souvent par le terme atmosphère, la première de ses couches, à savoir la troposphère. L'atmosphère est une enveloppe gazeuse fondamentale à l'existence des Etres vivants et de la Vie en milieu terrestre. Celle-ci joue également un rôle majeur dans le cycle de l'eau. ( évaporation=précipitation)

L'AIR en son sein est défini en terme de température, pression, charge humide et mouvements ou direction( horizontaux et verticaux).

La partie de l'atmosphère la plus proche de la Terre est donc la troposphère, dans laquelle se jouent les principaux phénomènes météorologiques. Cette couche de l'atmosphère n'apparaît pas régulière dans la mesure ou l'on observe une épaisseur plus importante au niveau de l'équateur ( 17 à 18km).

Structure termique atmosphérique et couches.


On notera la présence de gradians termiques qui varient sur une échelle horizontale de la troposphère jusqu'à la ionosphère. Jusqu'à environ 15 km d'altitude la température diminue ( troposphère supèrieure)

L'air, dans cette basse couche ( 8 à 9km) est soumis à d'importantes turbulences. Cette instabilité à pour origine les reliefs ainsi que les contrastes termiques générés par les grands ensembles continentaux et océaniques. La tropopause constitue la limite supèrieure de la troposphère. La température moyenne y est de -57°C.

La stratosphère.

de 15km à 50. La température se remet à augmenter doucement. La cause est simple et provient de l'absorbtion par l'ozone qu'elle contient des rayons Ultra Violet. Le jet stream, courant horizontale majeur trouve sa place dans cette stratosphère. La stratopause est la limite supèrieure de cette couche.

La mésosphère.

de 50 à 80km.

Le gradian termique redevient négatif. Il est à 80km d'altitude d'environ - 65°C. La mésopause constitue sa limite supèrieure.

La ionosphère.ou termosphère de 80 à 100km environ. Les température augmentent fortement. On assiste à l'intèrieur de cette couche atmosphérique au phénomène de dissociation des molécules d'hydrogène et de dioxygène.*La termopause, limite supèrieur reste flou.

[modifier] Le rôle de l'énergie solaire

Répartition de l'énergie solaire reçue au sol sur le globe
Répartition de l'énergie solaire reçue au sol sur le globe

[modifier] L'effet de serre

Icône de détail Article détaillé : Effet de serre.

[modifier] La circulation atmosphérique

Icône de détail Article détaillé : Circulation atmosphérique.

[modifier] La diversité climatique

L'echelle climatologique.

Les échelles spatiales du climat.

Les climats régionaux.

L'échelle des climats régionaux ou mésoclimats , qui s'applique à des régions de plusieurs milliers de kilomètres carrés, soumises à certains phénomènes météorologiques bien particuliers (Sirocco, vent venu du désert) du fait de l'interaction entre la circulation générale et le relief. Le climat de l'Alsace, asséché par l' effet de foehn , fournit un exemple typique de climat régional.

Les climats locaux.

l'échelle de ces climats s'applique à des sites qui s'étendent sur quelques dizaines de kilomètres carrés tout au plus en moyenne. Cette échelle du climat reste en rapport étroit avec les particularités environnementales d'un espace peu étendu. La présence de reliefs ( monts induisants des vallées, relief de cuesta,...), d'étendues aquatiques ( lacs, océan, rivière,...) va influer sur les phénomènes de vents, d'humidité et de d'écarts de température. En fond de vallée par exemple, au levé du jour, la température sera beaucoup moins élevé qu'au sommet des versants en adret, pourtant situé à quelques kilomètres de là. La circulation, les échanges entre masses d'air locales ne seront ainsi pas les mêmes que dans la vallée voisine, peut être orienté différemment par rapport au soleil. Ces particularités peuvent avoir une origine humaine — il s'agit essentiellement du climat urbain — ou être entretenues par un milieu naturel tel qu'un rivage marin ou lacustre ou bien une forêt.

Les microclimats.

Cette échelle, enfin, concerne des sites peu étendus grands d'une centaine de mètres carrés, parfois beaucoup moins. Les traits spécifiques de la topographie et de l'environnement à petite échelle — bâtiments et obstacles divers, couvert végétal, niches rocheuses... — modifient dans ce cas sur des aires réduites, mais de façon parfois très notable, les caractéristiques générales du courant aérien , de l' ensoleillement , de la température et de l'humidité.


[modifier] Comment classifier les climats ?

La classification des climats répond au besoin d'organiser et de synthétiser notre connaissance des différents types de climats et des données observées. La description des différents types de climats permet également de simplifier l'information disponible, et de la diffuser dans une forme compréhensible. La méthode de classification doit répondre aux objectifs de son exploitation. Ainsi, par exemple, le choix d'une installation de chauffage pourra s'appuyer sur une description des températures météorologiques permettant d'estimer la puissance de chauffe nécessaire, mais également sur la durée estimée de chauffage, ...

Le climat, par définition, consiste en une combinaison des états de l'atmosphère (température, humidité, précipitation, ensoleillement, vent, …). C'est-à-dire que ces paramètres ne sont pas indépendants, mais corrélés entre eux pour chaque lieu donné.

Afin de prendre en compte ces corrélations, et non pas de définir indépendamment entre elles des conditions climatiques qui n'auraient aucune chance d'être rencontrées conjointement, la méthode dite "statique" [Larousse, dictionnaire du climat], consiste à établir des statistiques classiques sur chaque agent puis à les regrouper pour chaque lieu de manière à définir des tendances plus "physiques".

La classification climatique [Larousse, dictionnaire du climat] consiste alors à regrouper des climats locaux en un petit nombre de classes ayant des caractéristiques communes.

Etablir une classification suppose alors le choix de critères conditionnés :

  • par la nature de l'information disponible,
  • par l'objectif de l'analyse.

[modifier] Le système de Köppen

Le climatologue Wladimir Peter Köppen
Le climatologue Wladimir Peter Köppen
Icône de détail Article détaillé : Classification de Köppen.

Dans les années 1920, le climatologue Wladimir Peter Köppen met au point un système de classification des climats basé uniquement sur les précipitations et les températures. Un climat est ainsi repéré par un code de deux ou trois lettres.

Exemples:

  • Le Sahara, ou le désert d'Arabie, sont de type BWh (B = Climat sec; W = Climat désertique; h = Température moyenne annuelle > 18°C)
  • La zone équatoriale est de type Af (A = Climat tropical; f = Climat humide sans saison sèche)
  • La France du nord est de type Cfb (C = Climat tempéré chaud; f = Climat humide sans saison sèche; b = été tempéré)

[modifier] Le système de De Martonne

Dans la première moitié du XXe siècle, le géographe français Emmanuel de Martonne élabore un système de classification des climats par une méthode statistique. Il utilise un indice synthétique regroupant des données hydrométriques et thermiques. Cette méthode statistique sera reprise par la suite pour la classification climatique et perfectionnée grâce au développement des moyens techniques de mesure et d'information sur le climat.

[modifier] Les changements climatiques

Icône de détail Article détaillé : changement climatique.

[modifier] Risque, aléas et vulnérabilité des sociétés face au climat

[modifier] Voir aussi

[modifier] Bibliographie

  • Climatologie, Jean Pierre Vigneau, Armand Colin, 2005
  • Les climats: processus, variabilité et risques, Gerard Beltrando, Armand Colin, 2004
  • Introduction à la climatologie, André Hufty, Broché, 2001
  • Dictionnaire du climat, Gérard Beltrando et Laure Chémery, Larousse, 1995, ISBN 2-03-720233-4

[modifier] Articles connexes

[modifier] Liens externes