« Comment ça fonctionne le climat des régions du monde ? »
– Z.
Voilà ce qu’on m’a posé comme question et bon bah comme d’hab’ je vais essayer d’y répon… quoi ?! On ne me l’a pas vraiment demandé ? Bon OK, techniquement ce qu’on m’a dit c’est « Le programme de géo au collège c’est chiant », il est possible qu’après j’aie surinterprété la requête de mon interlocutrice…
Bon une grande partie de la géo au collège c’est apprendre où sont les trucs (continents, océans, pays…), mais aussi voir le climat des différentes régions du monde.
Alors, autant la position et le nom des pays, des mers et le découpage en continent, c’est vraiment arbitraire (avoir un Pakistan et un Afghanistan qui ont une frontière qui coupe littéralement le peuple pachtoune, ça n’a aucune logique autre que “ça arrangeait bien les Anglais, les Perses et les Russes au XIXᵉ siècle”). Autant les climats, ça, c’est logique… il y a plein de machins à prendre en compte, mais il y a une logique derrière !
Et s’il y a de la logique derrière, PYM peut pondre un pavé dessus ! [^theorem][^theorem]: Ça pourrait être un théorème !
Chapitre 1 : Pôle et équateur
Ousékifécho ?
Bon, là, c’est facile, vous allez me dire qu’il fait chaud à l’équateur et froid aux pôles… alors, déjà, je pense que peu d’entre vous ont été le constater par eux-mêmes (quoique… mon audience va peut-être jusqu’aux bases polaires et aux bars équatoriens !). En plus, on a dit qu’on essayait d’aborder ça de manière lo-gi-queu ! Donc, on va pas juste affirmer qu’il fait chaud ou froid !
Alors pour ça comme pour la suite, on va partir d’un modèle un poil simplifié et on complexifiera plus tard.
Modèle “un poil” simplifié de la Terre…?
OK, on va dire que la Terre est sphérique (c’est pas tout à fait vrai, elle est aplatie aux pôles), on va dire aussi que son axe de rotation n’est pas incliné (alors qu’il l’est de 23,45°, c’est pas rien !), bon et on va même carrément négliger totalement la rotation de la Terre pour commencer (pour être exact, on va la moyenner et voir ce qui se passe sur le long terme uniquement).
« Quoi encore ?
— Ça serait encore plus simple si la Terre était plate…?!
— Dehors le platiste ! Tu sors !
— …
— Nan, ça ne serait pas plus simple. En physique, on aime bien les trucs ronds… ça a tout plein de symétries qui facilitent tous les calculs… et ça permet de se la péter avec des sinus et des cosinus partout ! #trigoÉlitisme »
Donc, notre planète ronde, qui tourne pas, elle se chauffe comment ?
Chaleur interne ? 🤔 Le noyau interne chauffe (à cause de réactions nucléaire et de frottement du magma qui bouge) effectivement la surface… par contre, il chauffe uniformément toute la surface… et vraiment pas des masses…
Alors quoi ? Bah le soleil bébé ! #SeaSexAndSun…
Ah bah nan… notre modèle est un peu trop simple pour “sea, sex and sun” 👉 on va oublier la sea et le sex (sorry) et on va garder juste le sun.
Le soleil chauffe la Terre par rayonnement, comme une lampe qui te chauffe la main quand tu la mets devant. Donc, en gros, la face de la Terre qui est face au soleil devrait être uniformément chaude, nan ?
Ben nan pas du tout : aviez-vous déjà remarqué que le matin et le soir il fait vachement moins chaud qu’à midi ?1 Mais pourquoi donc ? Ah ah ! C’est l’heure du premier schéma !
Quand on prend la lumière du soleil, il est tellement loin et gros que tous ses rayons sont parallèles. Si on prend un “tube” de rayon solaire (disons de 1 m² de diamètre), il apporte une certaine quantité d’énergie (donc de chaleur). Si on prend un tube qui tape à l’équateur, bah voilà il tape bien à la verticale, youpi 🥵 ! Mais s’il tape plus près d’un pôle… il arrive sur un sol tout incliné ! Résultat, l’énergie est “étalée” sur une surface bien plus grande et comme c’est la même quantité d’énergie sur une surface plus grande ça fait moins d’énergie au mètre carré 🥶 donc il fait tout plein plus froid vu que le chauffage solaire est moins fort.#CQFD
À l’équateur, il faut donc plus chaud et au pôle plus froid.
« STOP ! Moi, je pense qu’on se prend la tête : s’il fait plus froid au pôle, c’est juste parce qu’il est plus loin du soleil que l’équateur du soleil !
— Ah oui…
— Et quand je teste avec la lampe, je vois bien que, plus je suis loin, moins ma main est chaude !
— Certes mon cher palmipède… certes…
— Ah ah ! Je le savais !
— Sauf que, nan… déjà, ta lampe, elle est toute petite et proche donc ses rayons s’écartent les uns des autres (ils ne sont pas parallèles) donc à la place d’un tube tu as un cône et ça fait que l’énergie “s’étale avec la distance” (en R² si tu veux tout savoir).
— Et ce n’est pas le cas avec le Soleil peut-être ?!
— Si, mais sur des distances démentiellement grandes… genre de l’ordre de la distance entre l’orbite de la Terre et l’orbite de Mars : 78 millions de km… et la différence entre l’équateur et le pôle, en termes de distance parcourue par la lumière du soleil, c’est le rayon de la Terre : 6 371 km c’est-à-dire en gros 10 000 fois moins. Si la différence équateur/pôle était due à ça, elle serait elle aussi ridicule en matière de température.
— Ah ! Merde… ça semblait facile avec la lampe…
— Sorry Donald. »
C’est bien l’inclinaison qui fait la différence de température épicétou !
Alors si la Terre ne tournait pas sur son axe, ça serait vraiment la merde, car on aurait une face cramée et une face congelée (comme c’est le cas sur Mercure). Heureusement, nous, on a une planète qui tourne bien comme il faut comme un bon kébab : le rayonnement solaire se répartit tout bien sur tout le tour. Donc tout l’équateur est chaud et tout le tour des pôles est bien froid (entre les deux, c’est ni glacé ni brûlant).
…
…
Bon, bah voilà ! Le climat c’est facile : il fait chaud autour et froid aux pôles !
Alors si on n’avait pas d’atmosphère ça serait vrai…
Chapitre 2 : Atmosphère, atmosphère… est-ce que j’ai une gueule d’atmosphère ?
Oui, je ne l’avais pas dit tout à l’heure, mais mon premier modèle c’était avec une Terre sans atmosphère aussi… mais qu’est-ce que ça change ?
L’air, comme à peu près tout quand on le chauffe, il prend plus de place (il se dilate, c’est lié à l’agitation des molécules… je ne rentre pas dans les détails) comme il prend plus de place, mais qu’on ne va pas non plus faire “gonfler l’atmosphère” (son épaisseur est fixée par le champ de gravitation terrestre… autant dire un truc pas hyper flexible…).
Donc si notre air chauffe, il ne peut pas prendre plus de place, damned ! Alors c’est la pression qui va augmenter !
Forcément là où il fait froid c’est l’inverse : l’air devrait se contracter, mais il va se contenter de baisser sa pression.
Et ?
Eh ben pfffffft !
Bah oui : pfffffffffffffffffffffffff… Du vent quoi !
Quand tu a un gaz sous pression d’un côté et un gaz à basse pression de l’autre côté, qu’est-ce qui se passe ? Eh ben un courant se crée de la haute à la basse pression. Jusqu’à ce que les pressions s’égalisent.
En gros, tu as un ballon de baudruche (haute pression vu que tu as fait rentrer de force de l’air dedans en soufflant comme un ouf) et une pièce à pression normale (basse par rapport au ballon). Et là, tu ouvres l’embouchure du ballon2 :
Oui voilà… du vent dans ta gueule ! Simple !
Sur Terre c’est pareil :
- équateur 👉 chaud 👉 surpression
- pôle 👉 froid 👉 sous-pression
Conclusion : il y a du vent de l’équateur vers les pôles ! Tout le temps.
…
…
Ah, on m’informe dans l’oreillette que nan c’est pas le cas : il n’y a pas un vent permanent sud-nord dans l’hémisphère nord et pas de vent permanent nord-sud dans l’hémisphère sud… Damned !
Bah faut dire que mon raisonnement avait un gros défaut : si on suit mon raisonnement très rapidement, il n’y a plus d’air à l’équateur ! Tout serait aspiré vers les pôles ! Alors quoi ? Eh ben on a réfléchi en 2D alors que la vraie vie c’est en 3D : l’atmosphère ça a de la hauteur ma bonne dame !Ça change quoi ? Bah déjà l’air chaud comme ça se dilate… c’est plus léger que l’air froid (car moins dense) donc il a tendance à monter et l’air froid à descendre #frèreMontgolfier
Donc, ça fait juste que notre air chaud de l’équateur monte et se décale vers le pôle. Et parallèlement, l’air froid au pôle lui descend…
Mais, mais, mais… si à l’équateur, l’air se barre en altitude… en fait, au niveau du sol, on n’a plus une surpression… on a une sous-pression (vu que tout l’air se barre). Et au pôle si l’air retombe vers le sol, on a en fait une surpression !
Et bah oui : Il y a en permanence un vent qui se rapproche de l’équateur : les alizés ! Et en permanence un vent (super puissante sa mère la flûte) qui s’écarte des pôles : le vent polaire !
Vous ne vous êtes jamais demandé pourquoi tous les explorateurs polaires ont systématiquement le vent dans la gueule ? Eh ben, parce qu’il veut aller VERS LE PÔLE et que le vent polaire, lui, il ne veut pas !
Au final, on a un vent d’altitude de l’équateur vers le pôle et un vent au sol du pôle vers l’équateur ? Nan… évidemment, ça serait trop simple : il y a beaucoup trop de chemin de l’un à l’autre… résultat l’air chaud de l’équateur une fois en altitude, il finit par se refroidir (vu qu’il n’est plus à l’équateur) et retomber comme une merde 💩
Où ça ? Bah, ça dépend pas mal de la taille de la planète : si la Terre était plus petite ça retomberait à mi-chemin et si elle était plus grosse (comme Jupiter) ça retomberait à beaucoup plus tôt.
Sur Terre, vu le rayonnement solaire, l’épaisseur de l’atmosphère et la taille de la planète ça retombe à un tiers du chemin 👉 les tropiques !!!! (oui, c’est pour ça que cette latitude cheloue qui semble posée comme un cochon sur un gâteau de mariage est si importante : c’est là que l’air de l’équateur retombe.)
Bon, en vrai, ça tombe pas pile-poil sur les tropiques… ça tombe sur la 🐎latitude des chevaux🐎.
Exactement de manière similaire, le vent au sol issu des pôles ne continue pas indéfiniment : rapidement, l’air se réchauffe et finit par monter : idem à un tiers du voyage. C’est ce qu’on appelle le front polaire a.k.a. la limite avant de se prendre un vent de merde dans la gueule.
L’air (chaud en surpression) remonte et repart vers le pôle (froid en sous-pression).
Ça forme donc ce qu’on appelle une “cellule” 🔁 : un vent qui tourne en continu :
⬇️ descend au pôle
➡️ va vers l’équateur au raz du sol
⬆️ monte au niveau du front polaire
⬅️ retourne vers le pôle en altitude
On a aussi une “cellule” 🔁 de chaque côté de l’équateur (une Cellule de Hadley) :
⬆️ monte au niveau de l’équateur
⬅️ va vers le pôle en altitude
⬇️ descend à la latitude des chevaux 🐎
➡️ retourne vers l’équateur au raz du sol
Mais entre les deux cellules, il se passe quoi ? Ça correspond à la région tempérée du globe… c’est un peu important !
D’un côté, on a le front polaire avec son air “chaud” (c’est relatif, il est “moins froid” que l’air polaire) qui monte… et de l’autre la latitude des chevaux avec son air “froid” qui descend. Comme l’air s’accumule au sol au niveau de la latitude des chevaux (surpression) et qu’il se barre tout vers le haut au niveau du front polaire (sous-pression) 👉 Paf ! On forme encore du vent… et de nouveau une cellule. Sauf qu’elle tourne à l’inverse de ses voisines : le vent au sol va de l’équateur vers le pôle et le vent en altitude du pôle vers l’équateur.
Allez hop petit schéma de tout ça :
Ces 3 cellules dans chaque hémisphère expliquent qu’on ait 4 climats bien marqué et nettement séparé :
- climat polaire 🥶
- climat tempéré 😎
- climat subtropical 🥵
- climat équatorial 🥵🥵
Voilà, on a résolu notre problème : on a bien de l’air sur toute la surface de la Terre ! Et en plus, on a retrouvé des vents qui existent en vrai !
…enfin…
…là on a que des vents nord-sud ou sud-nord (ce qui est rare en vrai). Et même nos alizés et nos vents polaires, eh ben ils sont au bon endroit… mais pas complètement dans le bon sens : les alizés poussent vers l’ouest (pratique pour faire Europe-Amérique ! N’est-ce pas monsieur Colomb ?) et idem pour les vents polaires !
En plus sur mon schéma, là, au-dessus, il y a des A et des D, c’est quoi ces machins ?
Chapitre 3 : va faire ton cours de physique dans un manège
Alors pourquoi nos vents ne sont-ils pas nord-sud bien droit et tout ?! Eh ben parce que notre modèle atteint un peu ses limites : en vrai, la Terre, elle tourne !
Bon bah OK elle tourne… euh ça a pas l’air de changer grand-chose à notre raisonnement de la faire tourner (d’ailleurs on l’avait déjà fait tourner tout à l’heure, histoire de ne pas avoir une face Dracaufeu 🔥 et une face Sorbouboul 🧊.
Mais, en fait, si, ça change un truc… seulement, comme on n’a pas l’habitude de se déplacer sur un truc qui tourne (bon à part la Terre…), on n’est pas habitué à la physique “dans un référentiel en rotation uniforme”. Utilisons donc la vraie arme de tous les physiciens, climatologues et autres géographes : les souvenirs d’enfance !
Premier souvenir d’enfance : le tourniquet
C’est cette espèce de machin qui tourne et où on peut monter sur les bords (souvent en s’accrochant à des barres pour ne pas se casser la gueule) …un genre de tourne-disque géant quoi…
Eh ben là, très très vite, même à 4 ans, tu remarques qu’il y a un truc bizarre : dès que ça tourne… tu es tiré vers l’arrière. Et plus ça tourne vite, plus ça te tire fort. D’où l’intérêt des fameuses barres pour s’accrocher !
Et pourtant, aucun objet ne nous attire vers l’extérieur (un aimant à nain ?!) et aucun objet ne nous repousse depuis l’intérieur (un aimant à nain, mais avec le même pôle que le nain ??!?).
Nan, rien de tout ça… c’est ce qu’on appelle une pseudoforce : ça ressemble à une force sauf que ça n’a pas d’objet physique pour la créer.
Chelou, vous disais-je.
En fait, c’est juste que quand le tourniquet commence à tourner… ben, vous bouger avec, ça vous donne une vitesse. Seulement les objets (tous les objets !!) aiment garder des trajectoires rectilignes (c’est l’inertie) donc en fait le tourniquet, si vous ne vous teniez pas, vous éjecterait tout de suite, car vous continueriez tout droit dans le sens de la marche (on dit tangentiellement) au putain de tourniquet quand on veut briller en société, mais garder sa street cred’)
C’est le principe de la fronde : on fait tourner un truc au bout d’une ficelle et quand on lâche, il part tout droit (perpendiculairement à la ficelle… ça surprend tous les novices qui se retrouvent à éborgner leurs potes à côté plutôt que les cons en face)
Donc la force centrifuge, c’est juste ton corps qui a envie de continuer tout droit… mais comme tu vois le tourniquet fixe (bordel, arrête d’agiter la tête dans tous les sens, ça foire mon explication !), tu as l’impression qu’on te tire vers l’arrière.
Voilà 4 ans, et on a déjà expérimenté une pseudoforce !
Bon, par contre, pas de bol, celle-là n’a quasi aucun effet sur le climat 😅 à part aux pôles où elle contribue à rendre les vents polaires au sol encore pire : elle éloigne l’air du pôle donc pile poil le sens des vents polaires !
Allons donc voir ailleurs si la pseudoforce qui nous manque y est !
Deuxième souvenir d’enfance : le manège !
Un manège, c’est le niveau au-dessus du tourniquet. Déjà, il tourne tout seul, pas besoin de le lancer soi-même. Ensuite, il y a des chevaux (rien à voir avec la latitude du même nom), des voitures, des carrosses et pleins d’autres montures fantastiques.
<PYM aime les manèges>
Mais bon quand on est gamins, on a beau nous dire de rester sur notre cheval/voiture/canard en bois… quand, comme moi, vous êtes un gros punk, dès que les adultes avaient la tête tournée 👉 zoooouuuuuuu tu changes de monture !
Sauf que……là tu remarques que te déplacer du cheval A au hérisson clignotant B s’avère bordel plus compliqué. Même pire : c’est bordel plus compliqué sa mère. Pire : c’est nomdidiou plus compliqué sa grand-mère la fille de joie !
Mais pourquoi donc, mon cruel ?!
J’avais pourtant passé des semaines, si ce n’est des mois entiers à maitriser le tourniquet et sa force centrifuge : je sais que je vais subir une force cheloue qui cherche à m’expulser du manège ! Mais là, c’est pas pareil, certes il y a la force centrifuge, mais ça je maitrise, mais en plus j’ai l’impression de marcher comme un vieil alcoolo après un soir de match !
Je pars du cheval A, je vise le hérisson clignotant B, je compense la force centrifuge en forçant un peu vers l’extérieur proportionnellement à la vitesse angulaire et au rayon (oui, petit déjà, j’avais une approche assez analytique du monde). Mais nan ! Peau de zigounette ! Je me retrouve à faire une espèce de courbe merdasse et je finis sur la luciole rose C !
En fait, c’est encore une pseudo force très très cheloue puissance 10 : la force de Coriolis !
Et elle t’empêche de marcher droit en te poussant toujours vers la droite (ou la gauche, ça dépend du sens de rotation de ton manège…).
« Je n’y crois pas ! Je suis platiste, vous mentez ! »
Ah notre ami platiste est de retour5… pas de bol pour lui : même si la Terre était plate (ce qu’elle n’est pas !) pourvu qu’elle tourne, il y aurait une force de Coriolis… allez « Coucher panier le platiste ! »
Maintenant qu’on sait qu’il y a une force en plus… essayons de la comprendre un peu. Et pour ça utilisons encore un souvenir de votre mon enfance adulescence !
Troisième souvenir d’enfance : le manège du Palais de la Découverte
Bon, OK ! Si vous avez pas passé votre enfance à Paris c’est plus dur… mais venez faire un tour dans ce musée tout plein d’expériences cools et de gens passionnés !
Alors c’est quoi un manège du Palais de la Découverte ? C’est une plaque ronde de plusieurs mètres de diamètre, bien plate sans rien dessus à part des sièges sur le tour, fort judicieusement tournés vers l’intérieur (et avec des dossiers pour ne pas basculer comme des merdes avec la force centrifuge). En gros, c’est un bar lounge qui tourne… et sans mojito… quelle honte !
Mais voyez plutôt :
👆 Le jeu est très simple : une fois le manège en rotation, il faut juste réussir à lancer la balle à une personne en face (ils disent de la faire rouler pour éviter qu’elle parte dans le décor… bon moi j’ai essayé, ça fait pareil au sol ou en l’air, c’est juste moins visible, car on lance plus fort généralement).
Et là bordel : la balle tourne toute seule !!!!
Remarquez que la caméra est dans le manège, elle bouge avec tout le monde… mais si on avait une caméra à l’extérieur du manège, eh ben là on verrait… une belle ligne droite 😱 Ce qui nous donne l’impression que la balle “tourne” c’est qu’elle va tout droit et que NOUS, on tourne !
« Bordel, c’est magique !
— Non, c’est scientifique !
— Pardon
— Y’a pas de mal »
Donc dès qu’on est sur un truc qui tourne (et où qu’on soit dessus), il faut ajouter une force de Coriolis !
La Terre tourne d’ouest en est, donc, vu depuis le Pôle Nord, comme le disque de ma figure d’avant : dans l’hémisphère nord, la force de Coriolis est donc vers la droite (comme dans la figure). Dans l’hémisphère sud (on voit le disque par en dessous), la force est vers la gauche.
Dans tous les cas, elle est toujours perpendiculaire au mouvement : elle te fait toujours tourner… d’où l’impression d’être tout bourré dans un manège : on n’arrive VRAIMENT pas à marcher droit !
À retenir :
- Coriolis hémisphère nord : à DROITE
- Coriolis hémisphère sud : à GAUCHE
Mais… on est tous sur Terre ! On devrait le sentir tout le temps !!! On devrait le voir partout ! Sauf que non ! Pourquoi ?
Bah Coriolis c’est une force ridiculement petite… elle arrive à avoir un effet notable si tu ne bouges pas trop vite, sur de longues distances et que tu ne résistes pas trop… les vents et les courants marins, ça marche. À la rigueur, si tu es tireur d’élite et que tu tires à plus d’1km de distance, tu commences à devoir bien te faire chier, car ta balle se décale avec la force de Coriolis 67…
« Ah, mais en fait je connais ! C’est ça qui fait que le tourbillon qui se forme quand je vide ma baignoire tourne dans le sens des aiguilles d’une montre ! Et même quand tu passes l’équateur ça change de sens ! Je l’ai vu sur Facebook !!! »
Bon déjà on ne prend pas ses infos scientifiques sur Facebook… ensuite, tu peux essayer : tourne avec ton doigt dans le sens inverse avant de vider ta baignoire et pouf le tourbillon sera dans le sens inverse ! Pour que ça marche, il faudrait un bassin circulaire de plusieurs kilomètres ! Et même là, l’effet serait minime. Nan ce qui joue le plus c’est la forme de ta baignoire et l’agitation de l’eau avant de la vider.
Et j’avais vérifié ça à 9 ans ! Le matos pour vérifier ça c’est : une baignoire (ou un lavabo), de l’eau et un doigt bordel !!!
Bref… back to the climat.
Qu’est-ce que ça change à notre modèle ?
Bas tous nos vents, genre tous, vont tourner ! Par exemple nos alizés de l’hémisphère nord qui jusqu’ici allaient de la latitude des chevaux jusqu’à l’équateur (du nord au sud), maintenant tournent à droite… donc vers l’ouest ! Ça tombe bien… Christophe Colomb sinon, il aurait eu du mal à traverser l’Atlantique !
Non seulement tous nos gros vents vont virer à droite ou à gauche… mais il y a mieux : dès que quelque part, il y a une basse pression (pour quelques raisons que ce soit), il devrait y avoir du vent vers le milieu de cette basse pression pour “boucher le trou”. Un genre de “convergence de vent”.
Oui, mais là aussi Coriolis : le vent va aller vers le centre de la basse pression… mais en tournant à droite (dans l’hémisphère nord). On obtient alors un tourbillon qui s’enroule dans le sens des aiguilles d’une montre. En météo, on appelle ça une “dépression” et vous en voyez tous les jours sur les photos satellites de la météo !
À l’opposé, s’il y a une surpression, le vent devrait rayonner depuis cette surpression sauf que Coriolis ta mère : ça tourne à droite 👉 tourbillon, mais dans le sens inverse des aiguilles d’une montre ! En météo (pour des raisons historiques), on appelle ça un anticyclone. Idem vous en voyez tous les jours à la météo.
« Mais pourquoi anticyclone ? » Rhaaaaa, j’aurais dû m’y attendre… bah c’est simple, une dépression qui tourne mal (beaucoup de vents, très humide et chaude) ça donne un cyclone, pas cool… et assez vite, on a remarqué qu’avant un cyclone, il y avait une baisse de pression (vu que c’est une dépression), mais que si la pression restait haute bah, jamais cyclone 👉 haute pression = anticyclone
Et pourquoi seuls les tourbillons des dépressions font de la merde ? Bah la basse pression, donc ça crée un effet d’aspiration au niveau de sol… ou de la mer et donc ça “pompe” de l’humidité en permanence. Les anticyclones, eux, avec leurs hautes pressions plaquent l’humidité au sol. #CQFD
Re-voyons notre schéma de tout à l’heure, il va maintenant prendre tout son sens :
Or on vient de voir que les anticyclones sont plutôt secs et les dépressions humides (par effet “aspirateur à humidité”). Donc, on peut en déduire : où il va pleuvoir et où il va faire sec :
- front polaire 👉 dépression 👉 humide
d’où les chutes de neige et la flotte sur le nord de l’Europe
- latitude des chevaux 👉 anticyclone 👉 sec
ah bah oui là par exemple on a le Sahara…
- équateur 👉 dépression 👉 humide
d’où les forêts équatoriales humides où il flotte tous les jours
J’ajouterai (alors que ça ne figure pas sur le schéma) :
- les pôles 👉 anticyclone (on a une forte pression, car l’air froid retombe là) 👉 sec
Eh oui aux pôles contrairement à une croyance populaire, il ne neige quasiment jamais, c’est tout sec… les seuls morceaux de glace qu’on prend dans la gueule, c’est ceux arrachés au sol par les vents de ouf des pôles
C’est déjà assez énorme : on a retrouvé les principaux climats de la planète !!!
Bon, il y a encore des petits soucis : les tropiques c’est pas toujours sec… des fois, c’est humide… et on n’a pas parlé de climat continental8 (alors qu’on nous rabat les oreilles avec ça au collège !).
Chapitre 4 : et si on mettait des océans et des continents ?
Ah oui, jusqu’ici, on a supposé notre planète uniformément constituée de… de rien. En fait, on s’en foutait ! C’était une boule de billard avec une atmosphère… Ajoutons donc des continents et des océans… déjà ça rendra le lieu un poil plus habitable. Et, en plus, ça permettra d’expliquer les 2~3 trucs qui nous manquent.
Je ne vais pas expliquer pourquoi il y a des continents et pourquoi ils sont là. C’est pifométrique, ça dépend des fragilités de la croute terrestre, des points chauds du manteau magmatique, de là où des astéroïdes géants nous sont tombés dessus il y a des milliards d’années… et en plus les continents, ça n’arrête pas de se déplacer (tectonique des plaques, tout ça…). Nan, on va admettre qu’ils ont là où ils sont et puis c’est tout. Ils seraient ailleurs, ça serait pareil, juste les phénomènes qu’on va décrire seraient décalés ailleurs aussi… mais ça serait les mêmes.
Mais au fait : ça change quoi d’avoir des océans et des continents au juste ?
Bah déjà, de manière totalement anthropocentrée, on a décidé de ne définir des “climats” que sur les continents… en mer on se contente de donner des latitudes.
Ensuite les océans c’est de l’eau !
Et l’eau c’est un machin un peu bizarre physicochimiquement. Mais une seule de ses particularités nous intéresse ici. Voyons donc les particularités de l’eau :
1️⃣ L’eau est un excellent solvant polaire (elle dissout bien tout ce qui a une charge électrique, on appelle ça les composés ioniques) : le sel par exemple de formule \(NaCl\) va se dissoudre en ions \(Na^+\) et \(Cl^-\) et dans l’eau ça restera très stable. Essayez juste une fois de dissoudre du sel dans l’huile ça sera la fête du fail.
Mais bon, pour le climat, on s’en tamponne. Ça fait juste que les océans sont salés…
2️⃣ L’eau a l’étrange particularité qu’en se solidifiant, quand ça devient de la glace, elle augmente en volume. C’est bizarre, car, pour tous les autres corps chimiques, quand tu les refroidis, ils prennent moins de place : quand on chauffe un truc, il se dilate (un rail de chemin de fer l’été par exemple… c’est même pour ça qu’on laisse de l’espace entre les rails, pour que l’été ils puissent se dilater sans faire dérailler les trains) et inversement, quand on le refroidit, il se contracte.
Mais la flotte… quand tu la refroidis et qu’elle se transforme en glace, pouf, elle augmente de volume ! (C’est pour ça qu’il ne faut pas mettre de bouteilles d’eau en verre au congélateur : l’eau va augmenter de volume et le verre diminuer un peu… ce qui va la faire éclater)
Et niveau climat c’est utile ? Bah un peu : la glace prend plus de place que l’eau liquide donc elle est plus légère donc elle flotte !
Aux pôles, l’eau gèle et forme donc des gros glaçons flottant au-dessus de l’océan 👉 une calotte polaire de glace. Au Pôle Sud, il n’y a pas d’océan, mais un gros continent, l’Antarctique, qui est recouvert de glace (qui ne flotte pas donc). Mais au Pôle Nord ça marche bien.
Bon, donc, on vient de trouver pourquoi on a de la glace aux pôles. Mais ce n’est pas vraiment ce qu’on cherchait.9
3️⃣ l’eau a une capacité calorifique thermique super élevée…
« On comprend pas ce que tu dis ! »
Ah… oui… bon. Expliquons un peu le machin.
Si vous avez des radiateurs chez vous, soit c’est des radiateurs électriques (et là, bon courage niveau facture, car c’est pas, mais alors pas rentable du tout…) soit vous avez des radiateurs à l’ancienne avec des tuyaux et tout (c’est souvent pour ça qu’on installe des radiateurs électriques : on évite le passage de plein de tuyaux partout… les radiateurs électriques c’est juste un p’tit fil électrique et hop).
On va s’intéresser aux radiateurs à l’ancienne, dit “à circulation d’eau”. Vous êtes vous jamais demandé pourquoi on faisait circuler de l’eau dedans ? On pourrait utiliser plein d’autres trucs que de l’eau qui est une ressource utile pour plein d’autres trucs : pour boire, pour l’irrigation, le nettoyage, la cuisine… Pourquoi ne pas utiliser de l’huile (usagée par exemple), ou de l’alcool ?
Eh bien de tous les liquides facilement disponibles, l’eau est celle qui conserve le mieux la chaleur. On dit qu’elle a une inertie thermique élevée : si elle est chaude, elle reste chaude très longtemps et diffuse sa chaleur longtemps.
On retrouve le même comportement pour certains matériaux solides : la brique ou la pierre ont une excellente inertie thermique par rapport au béton. C’est pour ça que les vieilles maisons “rayonnent de la chaleur” en fin de journée l’été. Bon par contre c’est à double tranchant : l’eau garde super bien le froid aussi ! (idem pour la pierre et la brique : l’hiver dans les vieilles maisons il fait super froid même s’il y a du soleil !!!)
Pour info : on mesure l’inertie thermique d’un truc grâce à un chiffre : la capacité thermique massique. Ça se mesure en Joule par Kelvin par kilogramme. Voilà.
Et c’est utile pour le climat ça (l’inertie thermique de l’eau, pas le fait qu’elle se mesure en \(J.K^{-1}.kg^{-1}\)) ? Oui, énormément !
Mais, il nous manque un truc pour comprendre pourquoi : les saisons !
Vous vous souvenez qu’on a négligé l’inclinaison de l’axe de la Terre ? Ben, voilà, on va le prendre en compte ! Alors c’est assez simple : comme la Terre est inclinée par rapport au soleil et qu’elle tourne autour de celui-ci, cet angle change selon la position de la Terre sur son orbite et ça change l’angle des rayons solaires (et donc la température) 10.
- Inclinaison maximum : il fait froid 👉 hiver
- Inclinaison minimum : il fait chaud 👉 été
- Entre les deux : il fait tiède 👉 automne ou printemps (la différence tient surtout au fait que les plantes ont poussé ou pas avant)
Bon par contre à l’équateur, ça ne change pas grand-chose : il fait toujours chaud, la variation d’inclinaison est négligeable.
Aux pôles, on est tellement incliné qu’on peut se retrouver dans l’ombre permanente l’hiver (nuit polaire de plusieurs mois) ou toujours au soleil (jour polaire de plusieurs mois). Oui les pôles, c’est vraiment un endroit de merde pour vivre… d’ailleurs quasi personne n’y habite…
Et sous les tropiques ? Ben, il y a une variation d’inclinaison notable, mais pas assez pour qu’on ait une des saisons marquées. On a juste un genre d’été (saison chaude et humide) et un genre d’hiver (saison “froide” et sèche). Mais bon, le froid, sous les tropiques, c’est très très relatif…
Et pourquoi il pleut l’été sous les tropiques ? En fait on l’a déjà vu : air chaud 👉 dépression 👉 effet aspirateur à humidité 👉 il pleut
Et c’est quoi le rapport avec les océans ???
Eh ben, sans océans, on aurait des saisons bien marquées, propres, et tout. Mais quand on est près d’une grosse masse d’eau (l’océan Atlantique par exemple)… eh ben, l’eau avec son inertie thermique, elle va tout adoucir :
- L’été arrive, il devrait faire mégachaud sa race… ah, mais nan, l’océan, lui, est encore froid, car il met du temps à changer de température donc l’été est chaud, mais pas trop.
- L’hiver arrive, on devrait se prendre tes tonnes de neige dans la gueule… sauf que nan, l’océan, lui, est resté chaud et il va adoucir l’hiver qui se retrouvera rarement assez froid pour avoir de la neige.
On appelle ça un climat océanique (proche d’un océan) par opposition à un climat continental (loin d’un océan).
C’est pour ça qu’à Berlin ou pire a Moscou, l’hiver, on se les pèle grave et l’été, c’est un four. Alors qu’à Brest… l’été est juste chaud et l’hiver assez peu connu pour ses bonhommes de neige (on préfère les bonhommes de beurre salé là-bas !).
4️⃣ Enfin ultime point important : l’eau, ça mouille !
Nan, mais c’est vrai quoi ! L’eau, ça mouille : à proximité d’un océan, les dépressions peuvent facilement se charger d’humidité et donc il pleut plus (☔️Brest☔️ on pense à toi).
C’est ultra vrai au niveau des tropiques (juste au-dessus de la latitude des chevaux et ses anticyclones) il y fait très chaud et donc des dépressions peuvent s’y former.
Si c’est au-dessus d’un désert… ben, on s’en tamponne… mais au-dessus d’un océan alors là c’est la merde : ça va siphonner des milliers de tonnes d’eau et former des cyclones (appelé ouragan dans l’Atlantique et typhon dans le Pacifique parce que… ben les géographes font chier !).
Et voilà ! Avec tout ça vous avez 90% des climats du globe !
Quelques trucs qui manquent…
Après des fois, il faut prendre en compte les montagnes qui bloquent les vents et empêchent les dépressions chargées de pluie de passer. Or, comme les vents vont toujours dans le même sens à grande échelle (Coriolis tout ça… voir le schéma des cellules), les grosses montagnes ont toujours un côté humide et un côté tout sec : au Chili, les montagnes sont couvertes de forêts humides d’un côté et un véritable désert de l’autre.
Il vous manque :
- Montagnard
- climat froid et sec, car on est trop haut (température qui baisse avec l’altitude et nuages qui sont trop bas pour arroser le coin)
- Méditerranéen
- Climat important historiquement, mais c’est en gros de l’océanique un peu sec, car son océan est petit (on peut le retrouver ailleurs qu’en méditerranée s’il y a de bons facteurs pour modérer un océanique classique)11
- Mousson/Aride
- Autre nom de tropical humide et sec (selon s’il y a de l’océan pour charger les dépressions)
- Chinois
- Pour faire plaisir au chinois #troll c’est du continental, mais avec du tropical à côté donc “continental, mais c’est souvent la merde”
Au niveau des développements humains, c’est démentiellement important : les civilisations puissantes sont toujours issues de zones “avantagées” climatiquement :
- Les Chinois avec leur climat tempéré, mais ultra humide (proximité des zones de mousson).
- Les Européens avec leur climat sans extrême (et qui donc ne doivent pas investir 50% de leurs ressources pour survivre à l’hiver ou à l’été)
- Les Égyptiens avec le Nil qui a fait que c’était les seuls de leur région tropicale sèche à avoir de l’eau et donc des cultures !
Crédits photo
- Photo du globe terrestre entre des mains par Greg Rosenke et sous licence Unsplash
- Logo extreme climate logo by SITNBoston for the 2013 seminar “Extreme Weather: Causes, Effects, and Connections With Climate” sous licence CC BY-NC-SA
- Schéma de l’inclinaison des rayons solaires par PYM (votre serviteur) sous licence CC BY-NC-SA
- Schéma de la circulation atmosphérique par Pinpin pour wikipedia sous licence CC BY-SA
- Tous les gifs issus de tenor.com selon leur conditions d’utilisation
Notes de bas de page
Ça se remarque bien l’été… enfin quand on a pas un été tout pourri… ☔️↩︎
Je te conseille de faire l’expérience en mettant ta petite gueule devant l’embouchure du ballon… si si…↩︎
Trop tard ! Libérééééééééeeeee, Délivréééééééeeeee… et vous aussi maintenant. Ça vous apprendra à lire mes notes de bas de page débiles.↩︎
Mais qui l’a laissé entrer ? Moi… si on leur coupe l’accès à la science, comment veux-tu qu’ils apprennent ?↩︎
Les archers japonais qui pratiquaient le Kyudo (art martial du tir à l’arc) pouvaient toucher une cible à plus de 800 m, voir plus… là aussi il devait compenser la force de Coriolis… généralement sans avoir la moindre idée de son existence !!! Costauds les loulous !↩︎
Au palais de la Découverte, le manège tourne assez vite pour que tout soit affecté… donc si vous vous déplacez pour aller vous assoir au siège d’en face (ce qui est interdit) vous allez tituber comme jamais. Je le sais je l’ai fait #punkNotDead↩︎
Il est vrai que Berlin et Nantes ce n’est pas vraiment le même climat…↩︎
Si on avait des océans de méthane (comme sur Titan) ou d’huile (nan, là, sorry j’ai pas d’exemple…) il n’y aurait pas de glace de méthane ou d’huile au pôle, car elle coulerait !↩︎
Et bordel non ça ne dépend pas de la distance au soleil sur l’orbite !!!!!↩︎
La méditerranée est une très grande mer… ou si tu préfères un très petit océan. Elle va donc avoir le même effet “adoucissant” qu’un océan (hiver doux et été pas trop chaud) mais en moins efficace. On voit bien la différence dans le nord de l’Espagne : c’est un climat océanique encore moins chaud l’été et l’hiver est encore moins froid. Autre point important pour le climat méditerranéen : la Méditerranée est très au sud, à la limite du climat tropical sec (Sahara) donc il y fait plus chaud que dans les climats tempérés. Donc on a un climat “entre deux” : globalement chaud (comme tropical aride), 4 saisons (comme océanique/continental), mais moins atténué qu’un océanique (car la mer n’est pas aussi grosse qu’un océan). C’est le seul endroit au monde où tu as tous ces facteurs contradictoires ensemble, d’où un climat très particulier (et important en occident, car berceau de la culture dominante historique : grecs puis romain puis chrétien et orthodoxe)↩︎