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Antarctique



Climat de l'Antarctique


L'Antarctique est le lieu le plus froid sur Terre. C'est sur ce continent que la température naturelle la plus basse de la planète, -89,2 °C, a été enregistrée à la station russe de Vostok le 21 juillet 198334. Pour comparaison, c'est 11 °C de moins que la température de sublimation du dioxyde de carbone. L'Antarctique est un désert glacé où les précipitations sont rares soit 200 mm en moyenne par an. Le pôle Sud par exemple, en reçoit moins de 100 mm par an en moyenne. En hiver, les températures atteignent un minimum compris entre -80 °C et -90 °C à l'intérieur du territoire. Les températures maximales se situent entre 5 °C et 15 °C et sont atteintes près des côtes en été. Le soleil cause souvent des problèmes de santé, comme la photokératite, car la majorité des rayons ultraviolets qui frappent le sol sont réfléchis par la neige.

La partie orientale de l'Antarctique est plus froide que la partie occidentale à cause de son altitude plus élevée. Les fronts météorologiques peuvent rarement pénétrer l'intérieur du continent, ce qui contribue à le rendre froid et sec, bien que la glace s'y conserve sur des périodes prolongées. Les fortes chutes de neige sont courantes sur les côtes : des enregistrements montrent qu'elles peuvent atteindre 1,22 mètre en 48 heures.

Sur les côtes, de forts vents catabatiques balaient violemment le plateau Antarctique. À l'intérieur des terres, la vitesse du vent est cependant modérée. Les beaux jours d'été, il y a plus de radiations solaires qui atteignent la surface du pôle Sud qu'à l'Équateur car l'ensoleillement y est alors de 24 heures par jour.

L'Antarctique est plus froid que l'Arctique pour deux raisons. La première raison est qu'une grande partie du continent se situe à plus de 3 km au-dessus du niveau de la mer, or, la température diminue avec l'altitude. La seconde raison est que la région polaire arctique est recouverte par l'océan qui transmet sa chaleur relative à travers la banquise, permettant ainsi de maintenir des températures plus élevées qu'en Antarctique.

Compte tenu de la latitude, les longues périodes successives d'obscurité et d'ensoleillement créent un climat peu familier pour les êtres humains habitant le reste du monde. Les aurores polaires, courantes dans les zones australes, sont un phénomène lumineux visible dans le ciel nocturne près du pôle Sud qui résultent de l'interaction des vents solaires avec la haute atmosphère terrestre. Les cristaux de glace sont un autre spectacle unique. Ils se forment dans les nuages ou dans l'air clair par cristallisation de la vapeur d'eau. Un parhélie, un phénomène atmosphérique et optique fréquent, est caractérisé par un ou plusieurs points lumineux près du Soleil.

Quantité de glace et niveau de la mer

En raison de sa position au pôle Sud, l'Antarctique reçoit relativement peu de radiations solaires. C'est donc un continent très froid où l'eau est principalement présente sous forme de glace. Les précipitations sont faibles (de 500 à 200 mm voire moins) et tombent presque systématiquement sous forme de neige qui s'accumule et forme un gigantesque inlandsis recouvrant le territoire. La plus grande partie de l'Antarctique appelée inlandsis, est considérée comme un « véritable désert ». Certaines parties de cet inlandsis sont formées de glaciers en mouvements appelés courants glaciaires qui progressent en direction des pourtours du continent. Près de la rive continentale se trouvent beaucoup de barrières de glace. Ces dernières sont des morceaux d'inlandsis flottants qui ne se sont pas détachés du continent. Près des côtes, les températures sont suffisamment basses pour que la glace se forme à partir d'eau de mer pendant la majeure partie de l'année. Il est important de comprendre les différences entre chaque type de glace présent en Antarctique pour interpréter les effets possibles sur le niveau de la mer et les conséquences sur le réchauffement de la planète.


La banquise s'agrandit tous les ans durant l'hiver austral mais la plus grande partie de la glace fond pendant l'été. Cette glace, formée à partir de l'eau des océans, flotte sur cette même eau et ne contribue donc pas à l'élévation du niveau de la mer. La surface de la banquise est restée approximativement constante durant les dernières décennies bien que les informations concernant ses changements d'épaisseur soient imprécises.

La fonte des barrières de glace flottantes (dont la glace s'est formée sur le continent) contribue peu, en soi, à l'élévation du niveau de la mer car la glace qui fond est remplacée par la même masse d'eau. Mais l'écoulement de blocs de glace ou de glace fondue provenant du continent élève le niveau marin. Cet effet est en partie compensé par les chutes de neige sur le continent mais qui, selon les modèles récents (2012), devraient diminuer en raison du réchauffement antarctique.

Ces dernières décennies, des effondrements importants de barrières de glace ont eu lieu près des côtes, particulièrement le long de la péninsule Antarctique. De 2002 à 2005, la perte de masse de glace était « significative » ; de 152 ± 80 kilomètres cubes de glace par an, soit de quoi faire monter le niveau marin moyen de 0.4 ± 0.2 mm/an. Des inquiétudes ont été soulevées à propos du fait que l'altération des barrières de glace pourrait accélérer la fonte des glaciers de l'inlandsis.

La glace antarctique représente environ 70 % des réserves d'eau douce disponible planétaire. L'inlandsis acquiert constamment de la glace provenant des chutes de neige et en perd par la fonte puis l'écoulement de celle-ci vers la mer. L'Antarctique occidental connaît actuellement une fonte des glaces. Une revue d'étude scientifique qui consultait des données recueillies de 1992 à 2006 a suggéré qu'une perte nette d'environ 50 gigatonnes de glace par an était une estimation raisonnable (cela représente une élévation d'environ 0,14 mm du niveau de la mer). L'accélération considérable de la fonte des glaces dans la mer d'Amundsen a peut-être fait doubler ce chiffre pour 2006.

L'Antarctique oriental est une région froide située au-dessus du niveau de la mer et occupant la majorité du continent. Elle est dominée par de petites accumulations de neige qui se transforment ensuite en glace. Le bilan de masse général de l'inlandsis antarctique était au début du XXIème siècle probablement légèrement positif — ce qui conduit donc à l'abaissement du niveau de la mer — ou proche de l'équilibre. Cependant, l'accroissement de la fonte des glaces a été évoqué dans certaines régions.

Effets du réchauffement climatique

Bilan massique de surface à partir des observations (en mm d'eau/an).
L'Antarctique est la zone la plus froide de la Terre. On a longtemps cru qu'elle échappait au réchauffement ou au moins à la fonte des glaces. La météorologie et la climatologie y sont particulièrement complexes en raison de son immensité et de sa mauvaise accessibilité. Les stations météorologiques sont pour cette raison souvent proches de la côte et les satellites ne peuvent correctement mesurer la température au sol qu'en l'absence de nuage, puisque sous ces derniers les températures sont parfois plus élevées.

Une récente étude datant de 2009 et financée par la National Science Foundation, conclut que le réchauffement global de l'Antarctique occidental est actuellement en cours. Cette étude a combiné des données historiques locales de température du sol, recueillies grâce aux stations météorologiques, à des données globales mais plus récentes provenant des satellites, en visant à corriger les lacunes de l'histoire de 50 ans de températures de surface, y compris en Antarctique oriental et central où les stations météorologiques sont rares.

Ainsi, certaines zones du continent connaissent un redoux, notamment la péninsule Antarctique qui semble se réchauffer rapidement et où la glace fond de manière préoccupante. Une étude d'Eric Steig de l'université de Seattle publiée en 2009 rapporte pour la première fois qu'à l'échelle du continent la température moyenne en surface a connu une augmentation de 0,05 °C par décennie de 1957 à 2006. Cette étude a également remarqué que l'Antarctique occidental s'était réchauffé de plus de 0,1 °C par décennie depuis 50 ans (ce que confirme la NASA) et que ce réchauffement était plus fort en hiver et au printemps. Ce réchauffement est en partie compensé par les chutes de neige en Antarctique oriental. En conclusion, les données satellites combinées à celles des stations météorologiques au sol montrent qu'en moyenne, l'Antarctique s'est réchauffé d'environ 0,12 °C par décennie depuis 1957, pour une augmentation moyenne totale de 0,5 °C en 50 ans.

Une seule étude montre que le territoire connaît un réchauffement climatique à cause des émissions de dioxyde de carbone de l'Homme. Cependant, il est estimé que la surface totale réchauffée en Antarctique occidental à cause des émissions de CO2 est assez faible pour n'entraîner aucun effet direct de l'inlandsis ouest-antarctique sur le niveau de la mer. De récentes accélérations de la fonte des glaciers laissent supposer qu'il s'agit plutôt d'un afflux d'eau chaude près du plateau continental qui provient des profondeurs de l'océan. L'impact final de la péninsule dans le niveau de la mer est donc probablement un résultat direct de cet évènement.


L'Est de l'Antarctique serait, quant à lui, soumis à trois grands types de phénomènes complexes et parfois contradictoires, dont l'évolution semble à ce jour impossible à prévoir. Tout d'abord, la fonte de la glace modifie saisonnièrement la température de l'eau périphérique, mais aussi sa densité, en interférant de manière complexe avec les courants et la température de surface de l'eau. Ensuite, l'appauvrissement de la couche d'ozone influence également à grande échelle les fluctuations atmosphériques du continent, appelées « Southern Annular Mode » (SAM) ou « Southern Hemisphere Annular Mode » (SHAM), plus particulièrement dans l'anneau climatique sud où la circulation du vent semble accélérée, ce qui tendrait à isoler et refroidir le continent. Enfin, un phénomène opposé au précédent semble exister : des variations régionales de la circulation des vents apportent de l'air plus chaud et plus humide en matinée, augmentant les précipitations dans l'Ouest de l'Antarctique et donc l'épaisseur de neige se transformant peu à peu en glace. Finalement, l'épaisseur et la surface de glace de la partie orientale de l'inlandsis semble stable voire localement en augmentation. Ainsi, plus de 50 % de la surface en glace est restée très constante ou a subi une légère augmentation d'épaisseur, dans la partie orientale de la banquise où les températures peuvent descendre jusqu'à -80 °C.

Enfin, l'Ouest de l'Antarctique semble particulièrement vulnérable aux changements climatiques parce que la calotte de glace y repose en grande partie non pas sur un sol émergé, mais sous le niveau marin. Si ce seul inlandsis ouest-antarctique devait complètement fondre, il suffirait à faire monter le niveau global de la mer de 5 à 6 m.

En 2002, le segment Larsen B de la barrière de Larsen dans la péninsule Antarctique se disloque. Entre le 28 février et le 8 mars 2008, environ 570 km2 de glace provenant de la barrière de glace de Wilkins située dans la partie sud-ouest de la péninsule se désintègre, mettant en danger les 15 000 km2 de glace restant. Ils sont alors retenus par une étendue de glace de seulement 6 km de large environ, avant de se désintégrer le 5 avril 2009. D'après la NASA, la fonte de la plus grande surface de glace de ces trente dernières années a eu lieu en 2005, quand une zone comparable en taille à la Californie a brièvement fondu puis gelé de nouveau ; c'est peut-être le résultat de l'augmentation de la température qui atteignit alors jusqu'à 5 °C. Dans le futur proche et plus lointain, cette fonte pourrait croître de façon non-linéaire, avec des instabilitées climatiques régionales importantes (le réchauffement d'ici 2100 pourrait être comparable à ce qu'il a été il y a 130 000 à 127 000 ans. Il a alors été accompagné d'une élévation de l'océan à plusieurs mètres au-dessus des niveaux modernes, avec une montée de l'eau « plus rapide que ce que beaucoup pensent ».).

Le glacier de l'île du Pin, dans l'Antarctique occidental, fond à une vitesse inquiétante. Mais cette hémorragie reste invisible : elle a lieu à 1 000 m sous la surface de l'océan et sous une épaisse couche de glace flottante. En 2009, le sous-marin robotisé Autosub a exploré cet endroit difficile d'accès. Il a parcouru 50 km sous la barrière de glace de l'île du Pin, en utilisant un sonar pour cartographier le plancher océanique, en dessous, et le plafond gelé, au-dessus. Pendant la mission du submersible, le navire de recherche Nathaniel B. Palmer a mesuré un processus alarmant. En se renforçant, les courants marins apportent de plus en plus d'eau chaude des profondeurs au contact de la glace déjà en train de fondre. 79 km2 ont ainsi disparu au-dessous de la barrière pour la seule année 2009, accélérant le glissement du glacier dans l'océan. Depuis 1974, l'île du Pin a perdu 75 m d'épaisseur, et sa vitesse de fonte a augmenté de plus de 70 %. Des centaines de kilomètres du littoral antarctique sont désormais soumis à ces forces, qui devraient amplifier la disparition de la glace lors des prochaines décennies. Les informations collectées sous le pôle Sud sont cruciales pour prévoir avec précision la hausse du niveau des mers.



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