Chap. 3 Climats tropicaux d’échelle régionale

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1 Chap. 3 Climats tropicaux d’échelle régionale
3.1 Climatologie de l’atmosphère tropicale 3.2 Circulations océaniques 3.3 Structure de la Zone de Convergence InterTropicale (ZCIT) 3.4 Circulations de mousson et jets associés sommaire général

2 3.2 Circulations océaniques courants de surface : NEC et SEC
Rappel : la tension de vent résulte du couplage entre l’océan et l’atmosphère et correspond plus exactement à l’effet du vent sur la surface de l’océan Quelle est l’origine du Courant Equatorial Sud(SEC) et Courant Equatorial Nord (NEC) ? ⇨ ces courants de surface sont générés par la tension de vent Courants océaniques de surface (moyenne annuelle). Source : d’après White et al., 1992 sommaire chap.3

3 3.2 Circulations océaniques Courant de subsurface
Quelle est l’origine du Sous-Courant Equatorial situé entre 100/200 m ? z Circulations le long du Pacifique équatorial Flèches vertes au-dessus du niveau de l’océan pour la tension du vent Flèches dans l’ocean indiquent les circulations océaniques 40 cm SEC 100 m Sous-Courant Equatorial 200 m Source : Météo-France (F.Beucher) Ouest Est Près de l’équateur (< 150 km), les alizés empilent les eaux sur le flanc Ouest du Pacifique, et génèrent ainsi une force de pression dirigée vers l’est du bassin (près de l’équateur, pas de force de Coriolis), qui à son tour donne naissance à un courant de subsurface situé entre 100 et 200 m de profondeur, appelé ‘courant de Cromwell’ ou Sous-Courant Equatorial. sommaire chap.3

4 3.2 Circulations océaniques Courant de subsurface
Quelle est l’origine du Sous-Courant Equatorial situé entre 100/200 m ? z Circulations le long du Pacifique équatorial Flèches vertes au-dessus du niveau de l’océan pour la tension du vent Flèches dans l’ocean indiquent les circulations océaniques. 40 cm SEC 100 m Sous-Courant Equatorial 200 m Source : Météo-France (F.Beucher) Ouest Est Les courants de surface et de subsurface expliquent pourquoi le downwelling se situent sur le flanc Ouest du Pacifique (induisant une hausse de la TSM) et l’upwelling sur le flanc Est du Pacifique (induisant une baisse de la TSM). Le Pacifique Est et l’Atlantique présentent une circulation de l’océan superficiel quasi-Similaire. sommaire chap.3

5 3.2 Circulations océaniques Upwelling équatorial
Quelle est l’origine de l’upwelling équatorial? Source : Météo-France (F.Beucher) E τ Le transport de masse océanique appelé transport d’Ekman, E, est dirigé à 90° à droite (respec. à gauche) de τ dans l’hémisphère nord (respec. hémisphère sud). L’intensité de E est proportionnelle à celle de τ. En suivant cette règle, à l’équateur, E est dirigé vers les pôles ce qui génère de la divergence des masses d’eaux (divergence d’Ekman) et donne ainsi naissance à une remontée des eaux de la profondeur vers la surface tout le long de l’équateur : c’est l’upwelling équatorial sommaire chap.3

6 3.2 Circulations océaniques lien entre upwellings et TSM fraîches
Température de surface de la mer en moyenne annuelle. Source : RéAnalyse NCEP L'upwelling équatorial et l’upwelling côtier sont prononcés sur le Pacifique Est et l’Atlantique Est, ce qui explique qu’on observe des langues d’eaux plus fraîches dans ces régions. sommaire chap.3

7 3.2 Circulations océaniques corrélation entre faible TSM et faible RR
Précipitations annuelles (en mètres). Sources : Dorman et Bourke (79,81), Dorman (82), Baumgartnet et Reichel (75) Comme le couplage océan-atmosphère joue un rôle important sous les tropiques (flux de chaleur latente et flux de chaleur sensible sont liés à la TSM), on observe de la convection peu profonde (Sc/St or Cu) et de rares précipitations ( ) dans les régions d’upwelling : le long de l’équateur + Pacifique E. +Atlantique E. sommaire chap.3

8 3.2 Circulations océaniques courants de surface : ECC
Quelle est l’origine du Contre-Courant Nord- Equatorial (ECC), situé en surface et dans la bande de latitude 4°N-10°N ? Courants océaniques de surface (moyenne annuelle). Source : d’après White et al., 1992 sommaire chap.3

9 3.2 Circulations océaniques courants de surface : ECC
Localisation du Contre-Courant Nord- Equatorial (ECC) sur le Pacifique Est : Vitesse du vent (vers l’O.) courant de surface La zone d’alizés les plus faibles, située entre 2°N et 15°N sur le Pacifique Est (zone appelée ‘pot-au-noir’ par les marins), est en phase avec la position du Contre-Courant Nord Equatorial. 15°N 2°N z Source : Pond et Pickard (83) Ainsi, l’excédent d’eau sur le flanc Ouest des océans est contrebalancé en surface par le Contre-Courant Nord Equatorial et en profondeur par le Sous-Courant Equatorial. sommaire chap.3

10 3.2 Circulations océaniques courants de surface : ECC
Température de surface de la mer en août. Source : RéAnalyse NCEP ECC Comme le Contre-Courant Nord Equatorial (ECC) transporte les eaux chaudes depuis le Pacifique Ouest vers le Pacifique Est, on retrouve, dans la bande de latitude 2°N-15°N, la zone de TSM maximale (>= 28°C). Par couplage océan-atmosphère, la convection profonde ( ) se développe dans cette bande de latitude : position moyenne de la Zone de Convergence InterTropicale (ZCIT) sommaire chap.3

11 3.2 Circulations océaniques courants de surface : ECC
Température de surface de la mer en août. Source : RéAnalyse NCEP ECC On peut également expliquer la forte hausse de TSM (+2 à 3 °C) juste au nord de l’équateur par la présence d’une zone de downwelling situé vers 4-5°N sommaire chap.3

12 3.2 Circulations océaniques Convergence d’Ekman et downwelling
On rappelle que le transport d’Ekman E est proportionnel à l’intensité de la tension de vent τ. Comme les alizés de SE faiblissent en se rapprochant de la ZCIT, le transport d’Ekman faiblit également : - on observe de la convergence d’Ekman vers 4°N - favorisant le downwelling et une hausse rapide des TSM Source : Météo-France (F.Beucher) sommaire chap.3

13 3.2 Circulations océaniques corrélation entre TSM maxi et RR maxi
Précipitations annuelles (en mètres). 10°N Sources : Dorman et Bourke (79,81), Dorman (82), Baumgartnet et Reichel (75) Comme le couplage océan-atmosphère joue un rôle important sous les tropiques (flux de chaleur latente et flux de chaleur sensible sont liés à la TSM), on observe de fortes précipitations dans les régions où la TSM est maximum (>28°C) En moyenne annuelle la ZCIT ( ) est située entre 5°N et 10°N sur le Pacifique Central - Pacifique Est - Atlantique. chap 3.3 : ZCIT sommaire chap.3

14 Bibliographie chap 3.2 - Baumgartner, A., Reichel, E., 1975 : The World water balance. Elsevier, Amsterdam, Oxford, New York, 179 pp. Dorman, C. E. , 1982 :4Indian Ocean Rainfall’. Tropical Ocean-Atmosphere Newsletter,10,4. Dorman, C., E., Bourke, R.,R., H., 1979 :’Precipitation over the Pacific Ocean’, 30°N to 30°S. Mon. Wea. Rev., 107, Dorman, C., E., Bourke, R.,R., H., 1981 :’Precipitation over the Atlantic Ocean’, 30°N to 30°S. Mon. Wea. Rev., 109, Pond, S., PIckard, G. L., 1983 : Introduction dynamic oceanography. Second Edition, Pergamon Press, Oxford, New York, Toronto, Sidney, Paris, Frankfurt, 329 pp. White et Warren B., 1992 :’Reflection of interannual Rossby waves at the maritime western boundary of the tropical Pacific’; Journal of Geophysical Research, Washington, DC, vol.97, n°C9, pp