LA TROPOSPHÈRE
2ème PARTIE

COMPOSITION DE LA TROPOSPHERE

LA PRESSION ATMOSPERIQUE

TRAJECTOIRE DES VENTS

LA CIRCULATION GÉNÉRALE

LES DIFFERENTS TYPES DE NUAGES

LES TYPES DE PHENOMENES LUMINEUX

LE JET-STREAM OU COURANT JET

 
 

Circulation Générale

Le système mondial des vents, qui transporte l'air chaud depuis l'Équateur où le rayonnement solaire est le plus important vers les latitudes plus élevées, s'appelle la circulation générale de l'atmosphère, et provoque les zones de climat de la Terre.

La circulation générale de l'air est cassée en trois cellules dans chaque hémisphère :

- la cellule de Hadley,
- la cellule de Ferrel ,
- la cellule Polaire.


À gauche, une représentation très schématique de la circulation moyenne sur l'année, avec en coupe les vitesses moyennes verticales et méridiennes (nord-sud ). En réalité, seule la cellule de Hadley de l'hémisphère d'hiver est très bien définie. À droite, une situation « typique », avec en coupe la répartition verticale de la nébulosité pour les différentes zones de latitudes. La dimension verticale des coupes atmosphériques est évidemment très exagérée sur cette figure : l'altitude de la tropopause, qui sépare la troposphère de la stratosphère, va de 10 à 12 km au-dessus des pôles, à 18 km au-dessus du front intertropical.


Schéma de la circulation des vents en 3D
avec les cellules et les noms des vents :
- Trades winds -> les alizés ;
- Westerlies -> vents d'ouest ;
- Polar front -> front polaire ;
- Hadley cell -> cellule d'Hadley

Cliquez ici pour voir une animation de
la circulation de l'air dans l'atmosphère

 

La lumière du Soleil est plus forte près de l'Équateur. L'air chauffé à cet endroit s'élève et s'étend vers le nord et le sud. Après que l'air s'est refroidi, comme il est plus lourd, il descend de nouveau à la surface de la Terre dans la zone de climat subtropicale entre les latitudes 25° et 40°. Cet air décroissant frais stabilise l'atmosphère, empêchant beaucoup de formation de nuage et de précipitations. En conséquence, plusieurs des climats du désert du monde peuvent être trouvés dans la zone de climat subtropicale. L'air de surface des régions subtropicales retourne vers l'Équateur pour remplacer l'air qui s'élève, achevant ainsi le cycle de la circulation de l'air dans la cellule de Hadley.

Bien que la réalité physique des cellules de Hadley ait été remise en cause, elles fournissent d'excellents moyens pour décrire la façon dont la chaleur est transportée à travers la Terre par le mouvement d'air. La circulation générale sert à transporter l'énergie calorifique des régions équatoriales chaudes à des régions tempérées et polaires plus froides. Sans une telle redistribution latitudinale de la chaleur, l'Équateur serait beaucoup plus chaud et les pôles seraient beaucoup plus froids.

Sans la rotation de la Terre, l'air voyagerait du nord au sud directement à travers la différence de température entre les basses et les hautes latitudes. L'effet de la force de Coriolis par suite de la rotation de la Terre cependant, balance les vents vers leur droite dans l'hémisphère Nord, et vers leur gauche dans l'hémisphère Sud. Ainsi le mouvement de l'air vers l'Équateur, un flux de Nord-Est dans l'hémisphère Sud et de Sud-Est dans l'hémisphère Nord crée les alizés des régions tropicales. L'air qui voyage vers les pôles forme les westerlies associées avec la ceinture des systèmes cycloniques de basse pression à environ 50° à 60° au nord et au sud. En général, là où l'air descend, les hautes pressions se développent, par exemple aux latitudes subtropicales ou encore près des pôles. Là où l'air se lève, la pression atmosphérique est basse, comme à l'Équateur et aux latitudes moyennes où les orages ou les systèmes frontaux se développent.


Schéma de la circulation horizontale
de l'atmosphère en Juillet :
(+) anticyclone ; (-) dépression

et le trait est la Zone de
Convergence Intertropicale

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Schéma de la circulation horizontale
de l'atmosphère en Janvier :
(+) anticyclone ; (-) dépression
et le trait est la Zone de
Convergence Intertropicale
Cliquez ici pour agrandir

 

La zone de convergence de l'intertropical (ITCZ) se déplace avec
l'inclinaison de l'axe du la Terre suivant les saisons. Les pluies
convectives qui accompagnent le passage de la zone de convergence de
l'intertropical sont la source fondamentale des précipitations dans les
emplacements de 10 à 23,50° latitude Nord et Sud. L'animation ci-dessus
démontre le mouvement saisonnier de la circulation globale de la Terre.