Gulf Stream, deux études ...
Le Gulf Stream est un très grand courant océanique permanent et chaud de l'Atlantique Nord. Il est en fait une partie d'un plus grand courant, grossi par d'autres déplacements d'eaux affluentes. Ce courant se forme dans le golfe du Mexique, oú les eaux sont chaudes. Les courants permanents ainsi que les vents très puissants permettent d'amorcer des mouvements océaniques. Ce courant passe entre Cuba et la pointe de Floride. C'est à ce niveau que le courant atteint sa largeur maximale, d'environ 80km, et une profondeur de 640m. Sa vitesse varie alors de 100 à 150 km/jour. A ce niveau, son débit est estimé à 85 millions de mètres cubes d'eau à la seconde et sa température varie de 30 à 35° C. Il longe la pointe de Floride vers le nord, puis il change de direction vers le nord-ouest, donc vers l'intérieur de l'Atlantique, car poussé par les eaux froides du courant du Labrador qui le refroidit et le ralentit beaucoup (température 25° C, vitesse 8km/jour). Aux abords de l'Europe, il se sépare en deux ramifications; une dirigée vers l'Islande, l'autre vers l'île des Açores.
Arrivées à l'extrême Nord de la Norvège et au niveau des côtes du Portugal, les deux ramifications du Gulf Stream ont refroidi alors à environ 2° C, leur salinité a fortement augmenté en raison de l'évaporation, leur densité augmente énormément, entraînant leur plongée dans les couches océaniques inférieures. On ne parle plus alors de Gulf Stream.
Ainsi en hiver, selon cette théorie, le Gulf Stream, courant chaud, transférait son énergie thermique aux vents d'ouest refroidis. Il stabiliserait donc de manière importante le déséquilibre entre les couches atmosphériques et océaniques, dû à un rayonnement solaire moins important. Les deux couches s'équilibreraient, réduisant de la sorte le refroidissement des températures. Cette théorie est la plus connue, et la plus retenue, à tel point qu'elle est presque devenue une certitude ! On la retrouve partout, que ce soit dans les livres de géographie, les guides touristiques, les encyclopédies... Elle n'a pas été retenue par sa justesse, mais simplement parce que elle était la seule ! elle est très ancrée dans les esprits. Elle a été soutenue jusqu'à très récemment, on retrouve des articles la confirmant jusqu'en 1997. Mais le défaut de cette thèse est qu'elle n'a jamais été démontrée par des procédés modernes, même si elle semble être assez évidente. De plus, un élément semblant confirmer cette conjecture, était que durant la dernière ère glaciaire, le Gulf Stream s'était à de nombreuses reprises ralenti et avait raccourci sa course, suite à des augmentations des températures en Europe. Cela entraînait un retour progressif vers celles habituelles. Le dernier ralentissement de ce type s'est produit il y a environ 15.000 ans. La diminution moyenne de la température européenne suite à ces ralentissements était d'environ 5° C, avec parfois des variations plus ou moins importantes.
Désormais une nouvelle théorie a été énoncée, ne niant pas l'influence du Gulf Stream sur le climat européen, mais la minimisant fortement. Elle résulte du travail d'un groupe de chercheurs américains, dirigé par Richard Seager, Senior Research Scientist de l'université Columbia, aux Etats Unis. Elle a pu voir le jour grâce aux progrès informatiques ayant permis d'analyser "d'un seul bloc" toutes les informations climatologiques disponibles depuis 1949 jusqu'à ce jour, et dans le monde entier ! Cette nouvelle théorie s'appuie, en plus des observations, sur des simulations climatologiques toujours plus réalistes. Le contenu global en est que les courants marins, grandes réserves de chaleur, servent plus à compenser le déséquilibre de température entre l'équateur et les pôles. En revanche, aux latitudes moyennes, les courants atmosphériques atlantiques plus que les courants marins en eux-mêmes seraient les acteurs majeurs de la douceur de notre climat. Trois phénomènes participeraient à la douceur hivernale du climat européen. En premier lieu, le déstockage de la chaleur accumulée en été, durant la saison hivernale. En second lieu, effectivement, le transport d'eaux chaudes par le Gulf Stream, des tropiques vers le nord, dont l'énergie est dissipée dans l'atmosphère. Enfin, on a mis en évidence le rôle important de la circulation générale des vents au dessus de l'Atlantique, et notamment les "méandres" créées par les Montagnes Rocheuses de l'Est des Etats-Unis. Ce sont de longs vents, très fins, circulant de l'Est vers l'Ouest, réchauffés par le destockage de la chaleur de l'océan Atlantique. Son rôle aurait été largement sous-estimé auparavant en l'absence de données précises concernant le climat "maritime", Ce destockage aurait, grâce aux tempêtes tropicales hivernales au dessus de l'Atlantique, d'après R. Seager, assez d'énergie à lui seul pour expliquer la douceur du climat hivernal européen. Cela tend à être confirmé par les simulations de l'équipe, qui montrent que sans les Rocheuses, ou sans ces vents provenant des Rocheuses, les températures en Europe seraient inférieures de 2,7° C ! Au final, le gain thermique apporté par le Gulf Stream ne serait que de deux ou trois degrés au niveau de l'Europe (un peu plus au Nord, éloignant la zone de formation des glaces) soit à peine un peu plus de 10% de l'énergie thermique transmise à l'atmosphère. La véritable explication des différences de températures aux mêmes latitudes sont donc les reliefs, et non le Gulf Stream.
Cette nouvelle théorie a bien sûr fait l'effet d'une bombe sur les climatologues: tout ce qu'ils avaient affirmé auparavant se trouve ainsi remis en question. Toutefois cette thèse est particulièrement convaincante sur plusieurs aspects: elle ne contredit pas totalement les observations ayant étayé la théorie du Lieutenant ... , puisque les relevés climatologiques consécutifs à un arrêt du Gulf Stream avaient montré une baisse d'environ 5° C du climat européen, et la théorie du Richard Seager les rejoint même encore plus que la précédente. Un autre point intéressant est que ces recherches font réapparaître la différence entre les climats maritime et continental, ignorés auparavant faute de relevés climatologiques précis. Le Gulf Stream a donc en fin de compte un effet sur le climat européen, mais très minime.
Toutefois, les conclusions de ces recherches ne rassurent pas pour autant la plupart des scientifiques, inquiets d'un "arrêt" du Gulf Stream. Le Gulf Stream est certes le facteur le moins important de sa régulation du climat en Europe, mais il est le plus influençable de tous. La connaissance des climats passés permet d'avoir une idée des conséquences de cet évènement, mais rien ne peut assurer qu'elles seront les mêmes ! à plusieurs dizaines de milliers d'années d'intervalle. Un arrêt pourrait donc avoir avoir des conséquences bien plus graves que celles supposées auparavant, et ce sur toutes les régions bordant l'Atlantique.
Le Gulf Stream et El-Niño tendrait à montrer que les mouvements océaniques ont toujours une influence plus ou moins importante sur le climat global. Les mécanismes de cette influence sont aussi variés que méconnus. Mais cela n'est en aucun cas une affirmation; nous n'avons fait que recouper les différentes thèses mises à la disposition du public, les chercheurs n'ont à ce jour rien prouvé et l'on commence tout juste à comprendre les mécanismes de l'influence des courants marins sur l'atmosphère. Quand aux courants de profondeurs, on ignore encore beaucoup de choses à leur sujet en raison de la difficulté d'obtenir des mesures très précises. L'avenir de cette science nouvelle réside dans des simulations informatiques toujours plus poussées qui demandent des puissances de calculs phénoménales ralentissant les progrès. C'est de l'intreprétation de ces résultats que les scientifiques pourront clairement mettre en évidence les mécanismes d'intéraction entre les courants marins et le climat planétaire.
Il ne faut pas perdre de vue qu'à l'échelle globale les courants marins ne constituent eux-mêmes que l'un des facteurs consituant la grande machine climatique terrestre et que leur connaissance permettra de mieux comprendre la mise en place des climats. Le but ultime de toutes ces sciences sera de pouvoir dans un futur plus ou moins proche composer des modèles mathématiques universels permettant de prévoir et d'avoir une action sur le futur de la Terre.
Source : http://flynetweb.free.fr/gulf.htm
Arrivées à l'extrême Nord de la Norvège et au niveau des côtes du Portugal, les deux ramifications du Gulf Stream ont refroidi alors à environ 2° C, leur salinité a fortement augmenté en raison de l'évaporation, leur densité augmente énormément, entraînant leur plongée dans les couches océaniques inférieures. On ne parle plus alors de Gulf Stream.
Le Gulf Stream a-t-il une influence sur le climat ?
Le Gulf Stream baigne de ses eaux chaudes une partie de la côte Atlantique de l'Europe du Nord Ouest, c'est à dire :- la façade Ouest du Royaume Uni
- la côte Atlantique en France
- le pays basque espagnol
- et de manière moins importante les côtes islandaises et norvégiennes.
Ainsi en hiver, selon cette théorie, le Gulf Stream, courant chaud, transférait son énergie thermique aux vents d'ouest refroidis. Il stabiliserait donc de manière importante le déséquilibre entre les couches atmosphériques et océaniques, dû à un rayonnement solaire moins important. Les deux couches s'équilibreraient, réduisant de la sorte le refroidissement des températures. Cette théorie est la plus connue, et la plus retenue, à tel point qu'elle est presque devenue une certitude ! On la retrouve partout, que ce soit dans les livres de géographie, les guides touristiques, les encyclopédies... Elle n'a pas été retenue par sa justesse, mais simplement parce que elle était la seule ! elle est très ancrée dans les esprits. Elle a été soutenue jusqu'à très récemment, on retrouve des articles la confirmant jusqu'en 1997. Mais le défaut de cette thèse est qu'elle n'a jamais été démontrée par des procédés modernes, même si elle semble être assez évidente. De plus, un élément semblant confirmer cette conjecture, était que durant la dernière ère glaciaire, le Gulf Stream s'était à de nombreuses reprises ralenti et avait raccourci sa course, suite à des augmentations des températures en Europe. Cela entraînait un retour progressif vers celles habituelles. Le dernier ralentissement de ce type s'est produit il y a environ 15.000 ans. La diminution moyenne de la température européenne suite à ces ralentissements était d'environ 5° C, avec parfois des variations plus ou moins importantes.
Désormais une nouvelle théorie a été énoncée, ne niant pas l'influence du Gulf Stream sur le climat européen, mais la minimisant fortement. Elle résulte du travail d'un groupe de chercheurs américains, dirigé par Richard Seager, Senior Research Scientist de l'université Columbia, aux Etats Unis. Elle a pu voir le jour grâce aux progrès informatiques ayant permis d'analyser "d'un seul bloc" toutes les informations climatologiques disponibles depuis 1949 jusqu'à ce jour, et dans le monde entier ! Cette nouvelle théorie s'appuie, en plus des observations, sur des simulations climatologiques toujours plus réalistes. Le contenu global en est que les courants marins, grandes réserves de chaleur, servent plus à compenser le déséquilibre de température entre l'équateur et les pôles. En revanche, aux latitudes moyennes, les courants atmosphériques atlantiques plus que les courants marins en eux-mêmes seraient les acteurs majeurs de la douceur de notre climat. Trois phénomènes participeraient à la douceur hivernale du climat européen. En premier lieu, le déstockage de la chaleur accumulée en été, durant la saison hivernale. En second lieu, effectivement, le transport d'eaux chaudes par le Gulf Stream, des tropiques vers le nord, dont l'énergie est dissipée dans l'atmosphère. Enfin, on a mis en évidence le rôle important de la circulation générale des vents au dessus de l'Atlantique, et notamment les "méandres" créées par les Montagnes Rocheuses de l'Est des Etats-Unis. Ce sont de longs vents, très fins, circulant de l'Est vers l'Ouest, réchauffés par le destockage de la chaleur de l'océan Atlantique. Son rôle aurait été largement sous-estimé auparavant en l'absence de données précises concernant le climat "maritime", Ce destockage aurait, grâce aux tempêtes tropicales hivernales au dessus de l'Atlantique, d'après R. Seager, assez d'énergie à lui seul pour expliquer la douceur du climat hivernal européen. Cela tend à être confirmé par les simulations de l'équipe, qui montrent que sans les Rocheuses, ou sans ces vents provenant des Rocheuses, les températures en Europe seraient inférieures de 2,7° C ! Au final, le gain thermique apporté par le Gulf Stream ne serait que de deux ou trois degrés au niveau de l'Europe (un peu plus au Nord, éloignant la zone de formation des glaces) soit à peine un peu plus de 10% de l'énergie thermique transmise à l'atmosphère. La véritable explication des différences de températures aux mêmes latitudes sont donc les reliefs, et non le Gulf Stream.
Cette nouvelle théorie a bien sûr fait l'effet d'une bombe sur les climatologues: tout ce qu'ils avaient affirmé auparavant se trouve ainsi remis en question. Toutefois cette thèse est particulièrement convaincante sur plusieurs aspects: elle ne contredit pas totalement les observations ayant étayé la théorie du Lieutenant ... , puisque les relevés climatologiques consécutifs à un arrêt du Gulf Stream avaient montré une baisse d'environ 5° C du climat européen, et la théorie du Richard Seager les rejoint même encore plus que la précédente. Un autre point intéressant est que ces recherches font réapparaître la différence entre les climats maritime et continental, ignorés auparavant faute de relevés climatologiques précis. Le Gulf Stream a donc en fin de compte un effet sur le climat européen, mais très minime.
Toutefois, les conclusions de ces recherches ne rassurent pas pour autant la plupart des scientifiques, inquiets d'un "arrêt" du Gulf Stream. Le Gulf Stream est certes le facteur le moins important de sa régulation du climat en Europe, mais il est le plus influençable de tous. La connaissance des climats passés permet d'avoir une idée des conséquences de cet évènement, mais rien ne peut assurer qu'elles seront les mêmes ! à plusieurs dizaines de milliers d'années d'intervalle. Un arrêt pourrait donc avoir avoir des conséquences bien plus graves que celles supposées auparavant, et ce sur toutes les régions bordant l'Atlantique.
Le Gulf Stream et El-Niño tendrait à montrer que les mouvements océaniques ont toujours une influence plus ou moins importante sur le climat global. Les mécanismes de cette influence sont aussi variés que méconnus. Mais cela n'est en aucun cas une affirmation; nous n'avons fait que recouper les différentes thèses mises à la disposition du public, les chercheurs n'ont à ce jour rien prouvé et l'on commence tout juste à comprendre les mécanismes de l'influence des courants marins sur l'atmosphère. Quand aux courants de profondeurs, on ignore encore beaucoup de choses à leur sujet en raison de la difficulté d'obtenir des mesures très précises. L'avenir de cette science nouvelle réside dans des simulations informatiques toujours plus poussées qui demandent des puissances de calculs phénoménales ralentissant les progrès. C'est de l'intreprétation de ces résultats que les scientifiques pourront clairement mettre en évidence les mécanismes d'intéraction entre les courants marins et le climat planétaire.
Il ne faut pas perdre de vue qu'à l'échelle globale les courants marins ne constituent eux-mêmes que l'un des facteurs consituant la grande machine climatique terrestre et que leur connaissance permettra de mieux comprendre la mise en place des climats. Le but ultime de toutes ces sciences sera de pouvoir dans un futur plus ou moins proche composer des modèles mathématiques universels permettant de prévoir et d'avoir une action sur le futur de la Terre.
Source : http://flynetweb.free.fr/gulf.htm
En automne, le Gulf Stream se décale vers le nord, alors qu'en hiver et au printemps il se décale vers le sud (Auer 1987 ; Kelly and Gille 1990 ; Frankignoul et al. 2001). Comparé à la largeur du courant (environ 100-200 kilomètres), la gamme de cette variation (30-40 kilomètres) est relativement petite (Hogg et Johns 1995). Cependant, les études récentes par Marian° et autres (2002) suggère que la gamme méridionale de la variation annuelle du chemin du Gulf Stream pourrait être plus vers 100 kilomètres.
Selon des résultats d'altimétrie de Geosat, le courant transporte une quantité maximum d'eau en automne et minimum au printemps, dans la phase avec les décalages au nord-sud de sa position (Kelly and Gille 1990; Zlotnicki 1991; Kelly 1991; Hogg and Johns 1995). Rossby et Rago (1985) et Fu et al. (1987) ont obtenu des résultats semblables quand ils ont regardé les différences du niveau de la mer. Toutes ces études ont constaté que le Gulf Stream a une variabilité saisonnière marquée, avec l'amplitude de sommet à sommet d'une hauteur de la surface de la mer de 10-15 centimètres. La fluctuation est la plupart du temps confinée au dessus de 200-300 m de l'eau, c'est un résultat du réchauffement et de l'expansion saisonnière des eaux de la surface (Hogg et Johns 1995). Mais les variations du transport des eaux profondes semblent être presque opposées à la phase des eaux de la surface, et leur grandeur est plus significative (Hogg et Johns 1995).
Les courants marins comme le Gulf Stream, répartissent la chaleur autour du globe, tout comme l'atmosphère. D'après des calculs, les courants océaniques apportent une bonne partie de la chaleur relâchée en hiver. Mais contrairement à ce que beaucoup de personnes pensent, le Gulf Stream a une faible influence sur le contraste thermique entre les hivers Européens et Américains. Par contre, les courants marins jouent un rôle plus important plus au nord, en empêchant la formation de glaces de mer le long des côtes norvégiennes. D'après des simulations numériques le transport océanique de la chaleur augmente les températures hivernales de l'Est de l'Amérique du Nord et de l'Europe occidentale de 2 à 3° C, soit 10% du réchauffement généré par les mouvements atmosphériques.
Tout comme l'atmosphère, l'océan joue un jeu important sur le climat. L'eau se réchauffe moins vite que l'air mais elle se refroidit moins vite contrairement à l'air. L'océan a une "mémoire" nettement plus longue que l'atmosphère : de l'ordre de la saison en ce qui concerne les courants de surfaces, de la décennie au moins en ce qui concerne les grandes masses d'eau dans l'océan profond.
La chaleur ainsi stockée dans l'eau des zones tropicales est restituée vers l'atmosphère aux plus hautes latitudes. C'est ainsi que sont engendrés les courants océaniques de surface et de profondeurs qui transportent cette chaleur de l'équateur vers les pôles. Cela permet d'équilibrer l'excédent du rayonnement solaire que reçoivent les régions équatoriales. L'Atlantique véhicule probablement plus de chaleur de l'équateur vers le nord que le Pacifique. On estime que l'océan contribue pour environ 30 % au transport de la chaleur, de l"équateur vers les pôles, réalisé par le système climatique.
Au cours de ce transport, l'océan et l'atmosphère échangent constamment de l'énergie : à la surface de l'océan, ces échanges constituent des flux supérieurs à ceux provenant du Soleil sous forme de lumière visible. Il se font sous forme de radiations infrarouges, à des longueurs d'ondes de l'ordre de 10 à 12 µm. D'autre part, un échange très important, (en fait dominant) se fait sous forme de chaleur latente, par évaporation et condensation dans l'atmosphère de l'eau des océans. Avec l'évaporation de l'eau, qui est plus importante au tropique, la salinité augmente mais avec les apports d'eau douce des pluies et des rivières elle diminue.
Évolution de la température des océans suivant les mois
Un deuxième terme essentiel d'échange d'énergie entre l'océan et l'atmosphère est dû à la friction du vent à la surface des océans.
En été, l'ensoleillement est plus important ce qui réchauffe la surface de l'océan. Les vents brassent l'eau de l'océan et redistribuent cette chaleur sur une couche de quelques dizaines de mètres de profondeur. Alors cette couche stocke cette énergie. Puis quand l'hiver arrive, l'ensoleillement est moins important et les vents plus violents. Lentement l'océan se refroidit en relâchant sa chaleur dans l'atmosphère.
SOURCE : http://www.