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El Niño

Introduction

Anomalies de températures à la surface des océans (en °C) lors d’El Niño en 1997

El Niño (littéralement « courant de l’Enfant Jésus », car il apparaît peu après noël), désigne à l'origine un courant côtier saisonnier au large du Pérou et de l'Équateur. Le terme désigne maintenant par extension le phénomène climatique particulier, différent du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la...) usuel, qui se caractérise par une élévation anormale de la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations...) de l’océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.) dans la partie est de l'océan Pacifique (L'océan Pacifique, qui s'étend sur une surface de 180 000 000 km², est l'océan le plus vaste du globe terrestre. Il comprend entièrement l'Océanie et quelques autres...) sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), représentant une extension vers le sud du courant chaud péruvien. Il a été relié à un cycle de variation de la pression atmosphérique (La pression atmosphérique est la pression de l'air en un point quelconque d'une atmosphère.) globale entre l'est et l'ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) du Pacifique que l'on nomme l'oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à amplitude constante soit amorties. Elles répondent aux mêmes...) australe et l'on unit souvent les deux sous le titre de ENSO (ENSO est un acronyme composé à partir des termes El Niño et Southern Oscillation (oscillation australe). C'est un phénomène climatique et...) (El Niño-Southern Oscillation).

El Niño est une conséquence régionale d'une perturbation dans la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) atmosphérique générale entre les pôles et l'équateur. Son apparition déplace les zones de précipitations vers l'est dans l’océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence renouvelée par des courants marins. Approximativement 71% de la...) Pacifique et empêche la remontée d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) froide le long de la côte de l’Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et...) du Sud, ce qui coupe la source de nutriments pour la faune de ces eaux et y nuit considérablement à l’industrie de la pêche. Sans que l’on soit encore capable d’expliquer toutes les relations physiques, El Niño fait partie des anomalies dans la circulation qui peuvent dérouter les cyclones tropicaux de leurs routes habituelles, déplacer les zones de précipitations et de sécheresse ainsi que changer localement le niveau de la mer (Le niveau de la mer est la hauteur moyenne de la surface de la mer, par rapport à un niveau de référence adéquat.) par le changement de la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans changer la...). Cependant, les relations entre ces effets sont moins claires à mesure que l'on s'éloigne du bassin Pacifique.

Description

En temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) normal (appelé anti-Niño ou la Niña), les côtes du Chili, du Pérou et de l'Équateur sont baignées par le courant froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) de Humboldt se dirigeant vers le Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et balayées par les alizés maritimes, qui soufflent du sud-est (Le sud-est est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux sud et est. Le sud-est est opposé au nord-ouest.) vers le nord-ouest (Le nord-ouest est la direction entre les points cardinaux nord et ouest. Le nord-ouest est opposé au sud-est.). Ces derniers chassent les eaux chaudes superficielles résiduelles du rivage et provoquent un vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) qui est comblé par une remontée d’eaux froides des profondeurs, c’est le phénomène connu comme upwelling en anglais. Ces eaux, venant d’une profondeur de 100 à 200 m, sont riches en gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...) carbonique et permettent un fort développement planctonique qui attire les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau...), les oiseaux et, logiquement, favorise l’activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de la pêche.

Tous les ans, peu après Noël et ce jusqu’au mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) d’avril, un faible courant côtier inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1...) ce mouvement et s’écoule vers le sud. Par intervalles irréguliers, ce courant d’El Niño est plus important et descend davantage vers le sud. Les eaux froides sont remplacées par des eaux plus chaudes et les poissons disparaissent des côtes ruinant l’activité des pêcheurs. Dans la même période, les régions littorales habituellement peu pluvieuses du nord du Pérou et de l’Équateur connaissent des précipitations abondantes. Ainsi, autrefois, une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) El Niño était considérée pour l’agriculture dans ces régions comme une année d’abondance.

Étude et prévision du phénomène

Les débuts de l'étude d'El Niño

Sir Gilbert Walker et l'oscillation australe

Scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) britannique et chef du service météorologique indien, Sir Gilbert Walker fut affecté en 1920 en Inde, afin de trouver un moyen de prévoir la mousson (La mousson est le nom d'un système de vents périodiques des régions tropicales, actif particulièrement dans l'océan Indien et l'Asie du Sud. Le mot mousson provient (par le...) asiatique. Brillant scientifique, il s'attela à la tâche avec détermination. Il se mit en contact avec des scientifiques sud-américains qui lui fournissaient le résultat de leurs études sur les effets locaux d'El Niño. En étudiant ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) climatiques et atmosphériques et celle qu'il avait à sa disposition, il parvint à établir, en 1923, une corrélation temporelle entre les relevés barométriques à l'ouest et à l'est du Pacifique sud. En effet, il se rendit compte que la pression augmentait à l'ouest quand elle diminuait à l'est (phénomène El Niño), et inversement. Du fait de cette situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de le...) d'équilibre et de balance, il nomma ce phénomène Southern Oscillation (oscillation australe en français).

Axant ses recherches sur l'oscillation australe, Sir Walker réussit à déterminer, toujours en 1923, un index auquel il donna son nom. Ce dernier aurait pour fonction de mesurer l'écart de pression entre l'est et l'ouest de l'océan Pacifique. Quand l'indice, et donc l'écart, augmentait, la pression était élevée à l'est du Pacifique, et les alizés étaient plus forts. Lorsque l'indice était plutôt bas, les alizés étaient moins puissants, entraînant des hivers plutôt doux dans le Canada et l'Amérique occidentale. Le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) est accompagné par des sécheresses en Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de l’hémisphère Sud dont la superficie couvre la plus grande partie de...), en Indonésie (L'Indonésie, officiellement la République d'Indonésie (en indonésien Republik Indonesia), est un pays transcontinental d'Asie du Sud-Est et d'Océanie. Avec...), en Inde et certains secteurs africains.

L'un de ses collègues l'attaqua à ce sujet dans une revue scientifique, trouvant « parfaitement ridicule l'idée que des conditions climatiques de régions du globe aussi distantes l'une de l'autre puissent être liées entre elles de la sorte ». Ce à quoi Sir Walker répliqua qu'une explication plus précise devait exister, mais qu'elle « exigerait vraisemblablement une connaissance des structures du vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu...) à des niveaux autres que le sol ». Cela impliquait des notions et des moyens d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) inconnus à l'époque mais les méthodes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre social,...) actuelles ont effectivement confirmé la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) de l'index de pression Walker.

Jacob Bjerknes et le phénomène ENSO 

Dans les décennies qui suivirent, les chercheurs étudiant les variations climatiques se penchèrent sur l'énigme des îles désertiques du Pacifique central équatorial. Ces îles, bien que recevant (selon des statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle comprend la collecte, l'analyse, l'interprétation de données ainsi que la présentation de...) climatiques américano-canadiennes) la même quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) de pluie (La pluie désigne généralement une précipitation d'eau à l'état liquide tombant de nuages vers le sol. Il s'agit d'un hydrométéore météorologique qui fait partie du cycle de l'eau. La...) que leurs voisines luxuriantes, étaient désespérément stériles. En fait, cette stérilité était due à une variation de l'index de pression Walker : la plupart du temps, l'indice de ce dernier était plutôt élevé, entraînant de très faibles, voire inexistantes, précipitations annuelles. Cependant, au cours d'une période qui se répétait tous les deux à sept ans environ, ces îles subissaient un véritable déluge qui durait plusieurs mois, de décembre à la mi-juin.

Le lien, apparemment évident entre cet étrange phénomène et El Niño, ne sera pourtant établi qu'au cours des années 1960, par un météorologue norvégien : le professeur Jacob Bjerknes. Il fut le premier à remarquer, en 1967, le rapport entre les observations de Sir Walker et El Niño. Les deux phénomènes concordant en tout point (Graphie), il eut même l'idée de compléter le nom d'El Niño en y associant la découverte du Britannique : le phénomène se nommerait désormais ENSO, soit El Niño Southern Oscillation (El Niño Oscillation australe).

Le professeur Bjerknes a également établi, quelques années plus tard, le lien entre les changements de températures à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet...) de la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.), la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) des alizés et les fortes précipitations qui accompagnent habituellement les creux barométriques à l'est comme à l'ouest du Pacifique. Ce qui correspond aux phases d'un index de Walker d'indice bas.

Un intérêt grandissant vers la fin du XXe siècle

Depuis 1982, date d'un ENSO ayant dévasté toute la ceinture des pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui...) de la ceinture intertropicale et même affecté le climat européen, des milliers de scientifiques et de chercheurs du monde (Le mot monde peut désigner :) entier ont essayé de comprendre le phénomène. Durant cette période, seuls deux programmes apportèrent des réponses à certaines interrogations.

TOGA

Lancé en 1985, le programme de collaboration internationale Tropical Ocean and Global Atmosphere (TOGA : « Étude des océans tropicaux et étude globale de l'atmosphère »), a permis de mieux comprendre le couplage océan-atmosphère. Il a duré 11 ans et a servi de base au lancement de ses successeurs. Il s'est penché tout particulièrement sur les variations du couplage dues à El Niño.

WOCE

Programme lancé cinq ans après le TOGA par 44 pays, dont tous ceux de l'Union européenne de l'époque, le World Ocean Circulation Experience (WOCE : « Expérience sur la circulation océanique à l'échelle mondiale ») avait pour but d'établir une description océanique globale. Il a notamment permis d'établir un modèle climatique pouvant plus ou moins prévoir les années durant lesquelles frapperait le phénomène ENSO.

CLIVAR et GODAE

La suite de ces programmes fut prise par le Climate Variability and predictability programme (CLIVAR : « Programme d'étude de prévision et de variation du climat ») qui étudiait le climat et les interactions océan-glace-atmosphère à l'échelle de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante...), et par le Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE) qui, en 2003-2005, préparaient la mise en place d'un système mondial de surveillance et de prévision climatique.

Les années 2000

Satellite (Satellite peut faire référence à :) TOPEX/Poseidon (TOPEX/Poseidon est un satellite d'océanographie développé par la NASA et le CNES. Il a été lancé le 10 août 1992 (de Kourou, par une Ariane 42P, vol 52) et a fonctionné de façon satisfaisante jusqu'au 9 octobre 2005. Son...)

Après des débuts balbutiants, l'étude d’El Niño connut un véritable essor au XXIe siècle. Les nouvelles techniques et les nouveaux moyens mis à la disposition des chercheurs permirent d'effectuer des progrès considérables dans l'analyse du phénomène.

Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de Recherche pour le Développement

En 2000, l'Institut de recherche pour le développement (IRD) a lancé le programme ECOP (Étude climatique de l'océan Pacifique tropical) pour étudier les variations climatiques dues à ENSO et à son opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés lorsqu'ils sont...), La Niña. La même année, l'IRD lançait également, avec un budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) de 132 000 €, le programme PALEOCEAN qui, de son côté, étudiait les coraux. La technique du carottage du corail (Le corail est un animal de l'embranchement des Cnidaires, vivant généralement en colonies d'individus (les polypes), construisant tout au long de leur vie un squelette extérieur à partir de...), récemment développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à...), lui permis d'utiliser les coraux comme paléothermomètres. Ces derniers contiennent de l'uranium (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que...) et du strontium, dont la quantité présente varie en fonction de la température de surface de la mer, et qu'on mesure par spectrométrie. Ces éléments-témoins datent les coraux et attestent de la fluctuation du niveau de la mer au cours des ans. Ils révèlent la présence de myocardiopathies, des organismes vivants dont l'état témoigne de l'impact d'ENSO sur l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...).

Un satellite (Satellite peut faire référence à :) bien particulier

En 1992, la Nasa (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...) et le Centre national d'études spatiales (CNES) s’unirent pour lancer le satellite Topex/Poseidon avec la fusée (Fusée peut faire référence à :) Ariane 4. L’engin de 2,4 tonnes fut envoyé à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie...) de 1.336 km, faisant un tour de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et...) toutes les 112 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. Unités et...), et pouvant observer jusqu'à 90 % des océans. Le CNES et la Nasa mirent les 50 000 mesures quotidiennes de Topex/Poseidon à la disposition de la communauté scientifique dès juillet 1993. Plus de 600 scientifiques de 54 pays exploitèrent ces mesures, distribuées via 2 banques de données : l’une située aux États-Unis, l’autre, le centre AVISO (L'aviso est à l'origine un navire de guerre, de faible tonnage (brick, cotre, goélette) et rapide, qui servait de liaison pour le commandement ou à...), se trouvant à Toulouse. Ce centre produisait tous les mois un cédérom regroupant toutes les données collectées par le satellite, soit près de 2 millions de mesures mensuelles.

En octobre 2005, un incident technique a fait perdre au satellite ses capacités de manœuvre sur orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.), se mettant ainsi dans l’impossibilité d’acquérir de nouvelles données scientifiques. Le satellite a donc terminé sa mission le 5 janvier 2006, après 13 ans dans l’espace et plus de 60 000 révolutions autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) de la Terre.

Prévision

Les observations de Topex/Poseidon s’insérèrent dans plusieurs grands programmes scientifiques internationaux, parmi lesquels WOCE, TOGA, CLIVAR, et GODAE (avec MERSEA sa composante européenne). Les organismes de météorologie, eux aussi, puisaient dans les données du satellite. Ainsi, ces mesures se révélèrent bientôt indispensables, et il devint évident qu'un nouveau programme devrait prendre la suite de Topex/Poseidon.

Le programme Jason

Depuis son lancement par Delta II le 7 décembre 2001, le satellite Jason-1, successeur de Topex/Poseidon, livre des données exploitables en temps réel (environ 3 heures (L'heure est une unité de mesure  :) après la réception des données). Le programme Jason a été conçu comme une série de satellites. Ainsi le satellite Jason-2, dont le lancement est prévu en 2008, a entamé sa phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de développement en 2004. Le satellite Jason-1 est 5 fois plus léger que Topex/Poseidon (seulement 500 kilos pour 3 mètres d'envergure) et environ 2 fois moins cher. Il permet une précision au moins égale, si ce n'est supérieure, à celle de son prédécesseur, du fait de la collaboration entre ses mesures et celles prises, directement à la surface océanique de la Terre, par des navires spécialisés ou des balises météorologiques.

Les données altimétriques fournissent également en temps presque réel des observations océaniques permettant l’élaboration de prévisions météorologiques. Grâce aux mesures de Jason-1, Météo-France (Météo-France est l'organisme français de météorologie, un établissement public administratif, chargé de la prévision et de l'étude des...) fournit ainsi des bulletins réguliers sur l’état de l’océan mais aussi des alertes en cas de dégradation des conditions météorologiques. Jason-1 s’insère dans le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) d’océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la Terre. Les océanographes...) opérationnelle Mercator, lancé en 1997 et devenu un Groupement d’Intérêt Public en 2002 (partenariat entre le CNES, le CNRS/INSU, l’IFREMER, l’IRD, Météo-France et le SHOM). Mercator permet d’effectuer une surveillance en temps réel des océans (réalisation de bulletins hebdomadaires de l’état de la mer), mais aussi des prévisions à long terme concernant les phénomènes bioclimatiques tels qu'El Niño.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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Lundi 23 Octobre 2017 à 12:00:17 - Physique - 0 commentaire
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