Qu’est-ce que le climat ?
Le climat regroupe les mesures de la température, de l’humidité, de la pression atmosphérique, du vent, et de la nébulosité pour un endroit défini et sur une longue période. A ne pas confondre avec la météo car si la météorologie ne s’intéresse qu’à l’étude de ces mêmes paramètres sur une période de quelques jours, le climat représente l’évolution de la météo d’une grande zone géographique sur plusieurs dizaines, voire centaines d’années…
Pour définir un climat et suivre son évolution, il faut prendre en compte l’ensemble des paramètres qui le caractérisent. Observer un seul paramètre (ex : la quantité de pluie) ne permet pas de définir un climat. S’il pleut autant à Marseille (France) qu’à Varsovie (Pologne), cela ne signifie pas que le climat soit le même : encore faudra-t-il prendre en compte la répartition de la pluie dans l’espace et dans le temps par exemple.
Crédits image cover: NASA Goddard Space Flight Center
Climats locaux
On distingue une variété de climats sur Terre, d’où la création de classifications pour pouvoir les identifier et les cartographier. Le système de Köppen est la classification la plus connue, basée sur les précipitations et les températures. Elle permet de définir trois grands groupes: tempéré, chaud et froid, se subdivisant en plusieurs climats selon les zones géographiques.
Fig.1 Des climats différents selon les régions du monde.
Le rôle du Soleil dans la machine climatique
Sans le Soleil, à quoi les climats ressembleraient-ils ?
Sans Soleil, pas de climat, pas de saison, pas de chaleur, pas de vie ! D’ailleurs, on parle souvent de « machine climatique », or pour qu’une machine fonctionne, il lui faut une source d’énergie : le Soleil.
Malgré l’activité interne à la Terre et son noyau en fusion, sans l’apport d’énergie du Soleil la Terre serait glaciale (-18°C en moyenne). Le Soleil est une étoile qui bombarde en permanence la Terre d’un rayonnement solaire chauffant la surface de notre planète, et lui permet d’atteindre une température moyenne d’environ +15°C.
L’énergie solaire (flèche jaune) qui atteint la surface de la Terre se transforme en chaleur (flèche rouge).
Fig.2 La transformation de l’énergie solaire en chaleur / Surfrider Foundation Europe
Variations climatique sur plusieurs millénaires
La température à la surface de la planète n’a pas toujours été de 15°C. La Terre connait depuis sa formation de nombreuses périodes extrêmement froides: les ères glaciaires. Chacune d’entre elles est séparée par des périodes appelées « interglaciaires », où les températures sont relativement « élevées » ou « agréables ». Il existe ainsi une alternance des ères glaciaires et interglaciaires.
Ce phénomène se produit sur des milliers d’années et s’explique en partie par le fait que la distance séparant la Terre du Soleil varie dans le temps.
Notre planète tourne autour du Soleil en 365 jours et 6 heures: c’est la révolution de la Terre. Son orbite, c’est-à-dire la ligne circulaire qu’elle décrit en tournant autour du Soleil, change de forme: à celle d’un cercle se succède celle d’un ovale, et ainsi de suite. Plus la Terre est loin du Soleil, plus l’énergie reçue est faible, moins la surface de la Terre est chaude. Ces variations sont suffisantes pour être responsables des grands changements climatiques tels que le passage d’une ère interglaciaire à une période glaciaire.
La quantité d’énergie solaire reçue n’est pas constante dans le temps. En effet, le rayonnement émis par le Soleil connait des variations : le Soleil est régulé par un cycle, où son activité diminue ou augmente. En période d’activité intense, il y a beaucoup plus d’énergie envoyée et donc plus d’énergie reçue par la Terre. Le phénomène inverse se produit en période d’activité moins intense, où la Terre reçoit moins d’énergie solaire. La variation de ce cycle n’entraîne que des changements de température minimes à la surface de notre Terre. Ce n’est pas une baisse de l’activité solaire qui entraînerait une nouvelle ère glaciaire !
Fig.3 La distance de la Terre par rapport au Soleil change dans le temps à cause de la forme de son orbite, passant d’une forme ronde à ovale en plusieurs millénaires.
Le saviez-vous?
Actuellement nous sommes en période interglaciaire depuis 11 000 ans. Elle pourrait durer encore plusieurs dizaines de milliers d’années.
Les saisons
Une saison peut se définir comme une période de l’année où les températures et les conditions météorologiques sont relativement stables. Le nombre de saisons varie selon l’endroit où l’on se trouve sur le globe. Par exemple, dans les zones tempérées comme l’Europe, quatre saisons vont se succéder sur l’année (automne, hiver, printemps, été). Cette succession se nomme l’alternance des saisons.
Cette alternance est due au fait que lors de sa rotation autour du soleil, la Terre tourne sur elle-même en étant légèrement penchée. Son axe de rotation est incliné de 23,5° environ par rapport à sa ligne d’orbite.
Inclinée et tournant sur elle-même pendant sa révolution autour du Soleil, la Terre ne se présentera pas avec la même inclinaison. Les saisons se succèdent donc au fur et à mesure de son parcours autour du Soleil.
Cette inclinaison de la Terre explique pourquoi il y a simultanément l’été dans l’hémisphère Nord et l’hiver dans l’hémisphère Sud. En été, la surface au Nord de l’équateur bénéficie d’une exposition directe au Soleil : la température moyenne augmente. Dans le même temps, la surface au Sud de l’équateur n’est pas exposée de façon directe. En conséquence, cela se ressent sur les températures: c’est l’hiver dans l’hémisphère Sud.
Fig.4 L’alternance des saisons est due à l’inclinaison de la Terre pendant son trajet autour du Soleil.
Océan : régulateur du climat
Les rayons du Soleil « chauffent » notre Terre de façon plus ou moins performante selon leurs inclinaisons. Cependant, toutes les composantes de la Terre (Atmosphère, océans, terres, glaces, etc…) n’absorbent pas l’énergie du Soleil dans les mêmes proportions. Par exemple, la glace, très blanche, réfléchit une partie des rayons comme un miroir alors que l’Océan, très sombre, ne renvoie pratiquement rien. L’Océan emmagasine une quantité phénoménale d’énergie solaire (environ mille fois plus que l’atmosphère) et devient donc un réservoir de chaleur. Son immense surface et la présence de courants marins lui permettent de réguler la température mondiale.
Cela explique en partie les différences, dans un même hémisphère, entre les climats continentaux (hiver rude et été chaud et sec) et océaniques (hiver doux et été humide plus tempéré).
