Climat

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Le climat est la distribution statistique des conditions de l'atmosphère terrestre dans une région donnée pendant une période donnée. Il se distingue de la météorologie qui désigne l'étude du temps à court terme et dans des zones ponctuelles. L'étude du climat est la climatologie.

La détermination du climat est effectuée à l'aide de moyennes établies à partir de mesures statistiques annuelles et mensuelles sur des données atmosphériques locales : température, pression atmosphérique, précipitations, ensoleillement, humidité, vitesse du vent. Sont également pris en compte leur récurrence ainsi que les phénomènes exceptionnels.

Carte simplifiée des climats mondiaux.

Terminologie

Le terme « climat » apparaît dans la langue française au XII^e siècle comme dérivé du latin climatis qui provient du grec klima qui désigne l'inclinaison de la Terre par rapport au Soleil. Les premiers découpages climatiques ont en effet été établis selon l'inclinaison des rayons du Soleil par rapport à l'horizon.

Aristote est le premier à diviser le globe terrestre en cinq zones climatiques : deux zones froides, près des pôles (l’arctique et l’antarctique) ; une zone torride, près de l'équateur, qu'il considère comme inhabitable ; et deux zones tempérées comprises entre la zone torride et une des zones froides (la zone septentrionale, correspondant à l'Écoumène, et la zone méridionale, qu'il appelle les antipodes).

La notion de changement climatique et celle de réchauffement climatique se réfèrent au climat planétaire et à ses variations globales et locales.

Selon Antoine César Becquerel qui en 1865 cite Alexander von Humboldt, le climat d'un pays est :

« la réunion des phénomènes calorifiques, aqueux, lumineux, aériens, électriques, etc. qui impriment à ce pays un caractère météorologique défini, différent de celui d'un autre pays, placé sous la même latitude et dans les mêmes conditions géologiques. Selon que l'un de ces phénomènes domine, on dit que le climat est chaud, froid ou tempéré, sec ou humide, calme ou venteux.
On considère toutefois la chaleur comme exerçant la plus grande influence : viennent ensuite les quantités d'eau tombée dans les diverses saisons de l'année, l'humidité ou la sécheresse de l'air, les vents dominants, le nombre et la répartition des orages dans le cours de l'année; la sérénité ou la nébulosité de l'air; la nature du sol et celle de la végétation qui le recouvre, selon qu'elle est spontanée ou le résultat de la culture^[1]. »

Cause du climat

Les systèmes climatiques sont causés par l'ensemble des interactions entre l'atmosphère, les eaux de surface, la cryosphère, la lithosphère et la biosphère de la Terre, qui sous l'effet du rayonnement solaire, détermine le climat de la planète. L'énergie reçue est absorbée différemment par les diverses composantes. Les océans représentent le principal réservoir de la chaleur capturée et d'humidité. Ils l'échangent principalement avec l'atmosphère. La position des courants marins et leur température de surface influent sur une grande partie du climat. les continents et surtout le relief introduisent des barrières physiques à ces échanges qui modifie grandement la distribution des précipitations, de la chaleur et de la végétation.

Familles de climat

Il existe de nombreuses méthodes de classification des climats, elles dépendent des données observées et leur choix est fonction des buts recherchés par les observateurs. Une des plus connue est la classification de Köppen.

Climats tropicaux humides

Ce climat est présent de part et d’autre de l’équateur, parfois jusqu’à 15 à 25 degrés de latitude nord et sud. La température mensuelle moyenne est toute l’année au-dessus de 18°. On distingue une saison sèche et une saison humide. Plus l’on s’approche de l’équateur et plus la saison humide s’allonge. Les littoraux tropicaux à l’ouest peuvent subir une variation très importante de température.

Climats tropicaux secs

Le climat tropical sec est caractérisé par une évaporation supérieure aux précipitations et une température moyenne annuelle supérieure à 18 °C. On distingue quelques mois où les précipitations peuvent se produire. La végétation est parfois absente. Il s'étend entre 10 et 35 degrés de latitude nord et sud. Ce climat est caractéristique des régions désertiques ou semi-désertiques des grandes régions continentales souvent entourées de montagnes, à l'ouest et au centre des continents.

Un exemple de région aride : la vallée de la Mort en Californie.

Climats subtropicaux

Ce type de climat se rencontre à des latitudes comprises entre 25 et 45°. Ces climats subissent l'influence de masses d'air tropicales pendant les mois d'été, leur apportant de fortes chaleurs. En revanche, ils connaissent une vraie saison froide, même si celle-ci est modérée, sous l'influence de masses d'air polaire. En outre, si le ressenti est agréable (douceur, ensoleillement), ces climats sont aussi sujet à des phénomènes brutaux (orages, inondations, tempêtes tropicales, cyclones).

Généralement deux types de climats peuvent être qualifiés de subtropicaux : le climat méditerranéen sur les façades occidentales et le climat subtropical humide sur les façades orientales. Si ces deux climats ont en commun un hiver relativement doux et humide (même si un coup de froid n'est jamais exclu), les masses d'air tropical en été apportent des situations bien différentes. Le climat méditerranéen connait l'aridité estivale, alors que le climat subtropical humide subit une chaleur très moite.

Les climats subtropicaux, par leur saison froide en hiver, peuvent aussi être qualifiés de "climats tempérés chauds".

Climats dits tempérés

Ce climat est en général caractérisé par les saisons tempérées, ainsi dit une saison froide (hiver) et une saison chaude (été). On le divise en deux grands sous-groupes :

le climat océanique 

climat avec des étés généralement doux et des hivers généralement frais, humide en toutes saisons et influencé par la proximité des océans où l'on retrouve des courants chauds (en façade ouest des continents) et qui se dégrade peu à peu en un climat continental en se dirigeant vers l'Est, avec des étés chauds et orageux et des hivers très froids et plutôt secs. Le climat océanique est marqué par une amplitude thermique faible (moins de 18 °C), qui s'accentue au fur et à mesure que l'on pénètre dans l'intérieur des continents. Les précipitations sont en général de l'ordre du mètre et surtout bien réparties. On le retrouve entre 35 et 65 degrés de latitude dans l'hémisphère nord et sud^{[N 1]} Berlin en serait la limite orientale en Europe. Certains auteurs parlent de climat hyperocéanique pour la bande de terre où l'influence de l'océan est journalière par la brume de mer^{[N 2]}où l'amplitude thermique annuelle moyenne est très faible (moins de 10°C)

Le climat continental 

il se distingue par une amplitude thermique plus forte (dépassant les 23 °C) et des précipitations de l'ordre du mètre mais réparties surtout pendant la période estivale. L'influence de l'océan ne pouvant se faire sentir vu la direction générale des vents, c'est l'humidité due à l'évapotranspiration des terres (forêts et marécages) et des lacs qui fournit les précipitations^{[N 3]}. Les villes côtières des façades orientales subissent également ce climat malgré leur proximité des océans, et ce, jusqu'à des latitudes très basses (New York, Boston, Washington, Shanghai, Séoul) à cause de l'absence de courant océanique chaud. Certains auteurs parlent de climat hypercontinental (amplitude supérieure à 40°C) pour les régions intérieures des grands continents où seule la terre influence le climat^{[N 4]}. Les températures extrêmes sont souvent étonnantes (+36 °C et −64 °C pour Snag au Yukon)

Les régions présentant une amplitude thermique intermédiaire entre climat océanique et climat continental (autour des 20°C) sont appelés climat océanique dégradé ou climat semi-continental.

Il existe également un climat de type méditerranéen caractérisé par des été chauds et très secs, d'où de nombreux incendies de forêts, et des hivers doux et humides avec des précipitations violentes susceptibles d'entraîner des inondations. Ce climat doit son nom à la proximité de la méditerranée mais peut se rencontrer dans d'autres parties du monde (Afrique du Sud, Chili, etc.), ainsi que présenter d'assez fortes influences continentales (Madrid, Ankara, Tachkent,...)

Climats subarctiques

Ce climat est un intermédiaire entre le climat tempéré et le climat polaire. Les étés sont moins chauds et les hivers plus rigoureux que dans le climat tempéré. La végétation correspond à la forêt boréale ou Taïga. On ne retrouve ce type de climat que dans l'hémisphère nord : partie centrale de tout le Canada, majeure partie de la Russie et nord-est de la Chine. C'est une région peu habitée aux étés courts et frais. Les quelques villes connues sous ce climat sont : Labrador City, Schefferville, Chibougamau, Rouyn-Noranda, Timmins, Uranium City, Fort McMurray au Canada (toutes des villes minières). En Eurasie, la Sibérie occidentale correspond à ce climat et l'on y retrouve peu de villes ou villages connus.

Le climat subarctique correspond à l'appellation « climat tempéré froid sans saison sèche avec aucun mois chaud (+22 °C) » (Dfc) de Köppen.

Climats polaires

Le climat polaire est caractérisé par des températures froides toute l'année, le mois le plus froid étant toujours au-dessous de −40 °C. La température moyenne mensuelle dépasse −50 °C sur les inlandsis. Vent fort et persistant, le blizzard. Il est caractéristique des côtes nord de l'Amérique, de l'Europe et de l'Asie, ainsi que du Groenland et de l'Antarctique.

Une classification plus simple et plus communément utilisée existe aussi. Elle permet d'identifier un climat par un simple diagramme ombrothermique. Chaque climat, exception faite du climat équatorial, a deux diagrammes types, l'un pour les régions de l'hémisphère nord, l'autre pour l'hémisphère Sud. Si le climat équatorial n'a pas cette caractéristique, c'est qu'il ne connaît pas de saisons, et se trouve près de l'équateur.

Diversité climatique

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.

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 induisant des vallées, relief de cuesta,...), d'étendues aquatiques (lacs, océan, rivières,...) va influer sur les phénomènes de vents, d'humidité et d'écarts de température. En fond de vallée par exemple, au lever du jour, la température sera beaucoup moins élevée 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 orientée 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.

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.

Variabilité climatique

Le climat global varie incessamment à toutes les échelles de temps - temps profond géologique (centaine à dizaine de millions d'années), temps du Quaternaire (million d'années), temps de la préhistoire et de l'histoire humaines ( dizaine de milliers à millier d'années), temps de l'époque actuelle ( centaine à dizaine d'années), selon des oscillations irrégulières continues enchaînant des périodes, des stades et des phases plus ou moins longs de chauds et de froids relatifs plus ou moins intenses :

• La période interglaciaire actuelle de réchauffement a débuté il y a une douzaine de milliers d’années, à la fin du Würm^[2], dernière période glaciaire.

L’Europe lors du dernier maximum glaciaire (Würm IV, environ - 20 000 ans) – blanc : inlandsis, vert foncé : terres émergées.

• Ce réchauffement n’est pas monotone : durant le dernier millénaire, le climat européen a été successivement doux et sec (~ 1000/1250), très variable (~ 1250/1400) – Optimum médiéval^[3] -, de plus en plus froid (~ 1400/1600), très froid (~ 1600/1850) - Petit âge glaciaire -, peu à peu réchauffé (~ 1850/1940), froid (~ 1940/1950). Depuis, il se réchauffe de nouveau ; on ignore quelle sera la durée de cette nouvelle phase, quelle sera son intensité maximale, quand elle sera atteinte.
• La tendance actuelle aux hivers doux et aux étés humides annoncerait une phase de refroidissement ; on ignore à quel terme.

2 000 ans de variations climatiques

Les causes de ces variations sont essentiellement naturelles, concomitamment humaines. Leurs effets principaux sont d’une part géomorphologiques, variations de l’épaisseur et de l’étendue des surfaces marines et terrestres englacées, du niveau et de l’étendue de l’océan mondial, de l’étendue et du modelé des terres émergées... et d’autre part environnementaux, changement et/ou évolution les écosystèmes – migrations, disparitions, installations... de flores et de faunes selon les déplacements des zones climatiques^[4].

Constatées et étudiées par plusieurs sciences et techniques géologiques, archéologiques et historiques, ces variations paraissent chaotiques et sont imprévisibles, car les modèles prévisionnels d’évolution^[5] de leur cours dont on dispose sont bâtis sur des données disparates, hétéroclites, hétérogènes : observations géomorphologiques – modelés et dépôts glaciaires et interglaciaires -, paléontologiques – foraminifères, coraux, pollens..., géochronologiques – radiométrie, δ¹⁸O..., météorologiques; les plus anciennes sont empiriques, peu nombreuses, plus ou moins fiables, très dispersées dans le temps ; les plus récentes sont observées, mesurées, nombreuses, contemporaines.

Ces variations sont régies par des facteurs évolutifs, interactifs^[6] ; les principaux sont à peu près stables à long terme, mais d’autres sont plus ou moins aléatoires et ont des effets plus ou moins grands et durables ; innombrables, la plupart sont inconnus ; quelques-uns qui nous sont plus ou moins accessibles sont les sujets de discussions scientifiques, écologiques, politiques, médiatiques.. plus ou moins mêlées, au cours desquelles des opinions apparemment inconciliables sont exprimées, souvent de façon péremptoire mal fondée :

• Elles seraient largement et durablement modifiées de façon « cyclique » par les variations de l’ellipse terrestre, mouvement des absides, excentricité, obliquité, précession des équinoxes ; à terme d’environ 2 millions d’années, leurs périodes iraient de ~ 125 000 ans à ~ 20 000 ans ; il en résulterait que l’irradiation solaire de la Terre varierait amplement selon une « période » d’environ 10 000 ans, ce qui expliquerait les alternances d’une vingtaine de stades glaciaires/interglaciaires de l’ère quaternaire, mais pas celles des ères antérieures, dans l’ensemble beaucoup plus « chaudes ».
• Elles peuvent être aléatoirement modifiées durablement ou temporairement par des phénomènes naturels lents et continus comme les dérives de continents, peu fréquents et plus ou moins violents comme l’activité solaire, les chutes de grosses météorites, les éruptions volcaniques, les incendies des grandes forêts boréales et tropicales, et plus généralement par de nombreux processus chimiques, biologiques, géodynamiques plus ou moins bien connus, ce qui expliquerait les alternances de phases chaud/froid de la période interglaciaire actuelle.
• Les effets de l’activité humaine, déboisement, irrigation, lacs artificiels, pollution atmosphérique... sur le climat général sont discutés : l’ozone arrête une partie des UV solaires et sans cet effet d’écran, la vie terrestre ne serait pas possible ; dans la stratosphère, il est détruit par le chlore de nos gaz CFC, mais en surface il est produit par la circulation automobile, le chauffage, les incendies de brousse et de forêt... L’effet de serre dû au méthane, au gaz carbonique mais surtout à la vapeur d’eau est tout aussi nécessaire à la vie. La biomasse en produit beaucoup plus que les hommes ; s’y ajoutent les acides sulfuriques et nitriques des pluies, produits par les volcans.

Bibliographie

• La climatologie – Pierre Pagney – Paris PUF – Que sais-je ? - n° 171 – 5e édition 1993.
• Les climats de la Terre – Pierre Pagney – Masson, Paris – 2e édition 1993.

Notes et références

Notes

Références

Voir aussi

Articles connexes

• Climatologie et Records climatiques
• Histoire du climat
  • Paléoclimatologie
  • Changement climatique
  • Adaptation au changement climatique
  • Réchauffement climatique
  • Théorie astronomique des paléoclimats
• Microclimat
  • Continuum thermo-hygrométrique
  • Albédo

Liens externes

• Le climat de la Terre, animation multimédia CNRS/sagascience, sur le site cnrs.fr
• Climat, une enquête aux pôles, site animé CNRS/sagascience, sur le site cnrs.fr
• Le climat en questions, une foire aux questions réalisée par l'Institut Pierre-Simon Laplace, avec des réponses de spécialistes du climat
• Le premier observatoire francophone du changement climatique, sur le site climobs.fr
• Vidéo en anglais, par Christiane Muller sur : "Nos climats intérieurs" : The Inner Climat Changes of Human Being, sur le site youtube.com
• Un le livre de Philippe Claire "Faire la pluie ou le beau temps" Chez Buchet-Chastel sur le site fnac.com.

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