Ensemble des mouvements horizontaux et verticaux de l’atmosphère.
Généralités
Malgré l’importance considérable des mouvements verticaux sur le temps, l’accent sera mis sur les mouvements horizontaux (advections), dont il faut dire cependant qu’ils postulent, par la répartition des pressions, des mouvements verticaux (ascendance dans les dépressions, subsidence dans les anticyclones).
La circulation, élément fondamental de la succession des temps et de la distribution des climats à la surface du globe, est dominée par trois groupes de facteurs.
Les facteurs cosmiques agissent tout d’abord, sous forme de radiations solaires. L’apport calorifique du Soleil constitue l’énergie de base de la circulation atmosphérique. L’inégale répartition des températures à la surface du globe en fonction de la latitude suscite, en vertu du principe de l’égalisation thermique, une tendance à échanges méridiens. Remarquons que l’inégalité des températures sur la Terre n’implique pas la variation du bilan thermique global. Notre planète émet ou renvoie des radiations vers le haut et en reçoit. C’est le bilan de ces deux actions qui est équilibré, sans quoi la Terre tendrait ou bien à se réchauffer, ou bien à se refroidir.
Les facteurs planétaires interviennent ensuite, pour partie d’ailleurs en étroite collaboration avec les précédents. C’est la sphéricité de la Terre, y compris celle de son enveloppe gazeuse, qui conditionne l’inégale répartition des effets radiatifs du Soleil. Les hautes températures tropicales et subtropicales résultent du très fort angle d’arrivée des rayons fait avec l’horizontale et de la médiocre épaisseur d’air traversée avant l’impact. Quant aux basses températures polaires, elles s’expliquent par l’angle d’arrivée très faible des rayons et par le long parcours atmosphérique de ceux-ci. Les inégalités saisonnières de la durée d’insolation ne modifient pas le schéma. La rotation de la Terre sur elle-même, alliée à sa sphéricité, suscite pour sa part la « force déviante de Coriolis », dont l’intervention est capitale sur la courbure des trajectoires atmosphériques et se fait sentir aussi sur la vitesse des flux.
Il faut faire enfin une place aux facteurs géographiques. L’inégale répartition des terres et des mers, la présence des reliefs imposent certains mouvements et provoquent la modification de certains autres (accélérations, ralentissements, déflections) ; cela à cause d’effets thermiques ou dynamiques. En conséquence, on peut distinguer les mouvements généraux (échelle planétaire, appelée encore synoptique, avec intervention des facteurs cosmiques et planétaires), les mouvements régionaux et les mouvements locaux. Laissant de côté ces derniers, nous nous préoccuperons ici des premiers, pour la compréhension desquels nous serons amenés à descendre jusqu’à l’échelle régionale. C’est alors que nous pourrons le mieux appréhender l’intervention des facteurs géographiques.
Le problème de la circulation méridienne et zonale à l’échelle planétaire
Les données du problème
La tendance initiale aux échanges méridiens résulte de la chaleur intertropicale et du froid polaire, les basses latitudes recevant par radiation plus de chaleur qu’elles n’en émettent, les hautes latitudes se situant à l’inverse. Ainsi l’atmosphère représente une énorme machine thermique, épaulée en cela par la lithosphère et l’hydrosphère. De l’énergie thermique (énergie potentielle), dont la mise en place résulte de la combinaison des influences cosmiques et planétaires, se transforme en énergie cinétique (ou de mouvement). Ainsi, le transport de chaleur, et partant d’énergie potentielle, des régions chaudes vers les plus froides, se fait en partie par l’intermédiaire de la vapeur d’eau, donc de la chaleur latente de condensation. Les déplacements de l’atmosphère à travers les parallèles subissent les effets de la rotation de la Terre sur elle-même d’ouest en est. Ces effets imposent des modifications dans la direction et la vitesse des flux horizontaux, ce qui se traduit par un jeu corrélatif de mouvements verticaux générateurs de hautes ou de basses pressions. Ainsi, d’un processus initial thermique, on passe à une série d’événements à caractère dynamique. Les déformations dans les flux horizontaux éclairent la mise en place de l’ascendance et de la subsidence, c’est-à-dire, en définitive, des centres d’action majeurs de l’atmosphère. Cet enchaînement nécessite la prise en considération des mouvements absolus et des mouvements relatifs.
