Circulation atmosphérique générale: qu’est-ce que c’est et comment elle se produit

La circulation atmosphérique générale est le mouvement à grande échelle de l’air dans l’atmosphère terrestre, provoqué principalement par l’énergie solaire. Ce mouvement se produit en raison des différences de température et de pression entre les différentes régions de la planète, ce qui génère des régimes de vent qui permettent le transport de la chaleur des zones les plus chaudes (près de l’équateur) vers les zones les plus froides (près des pôles). Le système de circulation générale est constitué d’une série de cellules qui se répètent dans chaque hémisphère. Ce sont les cellules Hadley, Ferrel et Polar.

Dans cet autre article, vous pourrez en apprendre davantage sur la composition de l’atmosphère.

La circulation générale atmosphérique résulte des différences de température entre les différentes régions de la planète, ce qui génère des variations de pression atmosphérique. Ce processus suit une série d’étapes :

1. Rayonnement solaire et chauffage inégal : Le rayonnement solaire n’atteint pas uniformément toute la surface de la Terre en raison de sa forme sphérique. Cela provoque un gradient thermique, c’est-à-dire une différence de température entre l’équateur (plus chaud) et les pôles (plus froids).
2. Convection dans l’atmosphère : L’air dans les zones proches de l’équateur se réchauffe plus rapidement et, à mesure qu’il se réchauffe, devient moins dense et s’élève, créant une région de basse pression à la surface. À mesure que cet air monte, il se refroidit et se déplace vers des latitudes plus élevées. L’air plus froid et plus dense des régions proches des pôles a tendance à couler, créant des zones de haute pression.
3. Formation de cellules de circulation : Cette montée et descente d’air génère des modèles de circulation dans l’atmosphère appelés cellules.

La circulation atmosphérique détermine les régimes de vent prédominants sur la planète, qui influencent considérablement le climat et la météo dans différentes régions. Les vents se produisent parce que l’air a tendance à se déplacer des zones de haute pression vers les zones de basse pression, cherchant à équilibrer les différences atmosphériques.

La circulation générale de l’atmosphère crée plusieurs systèmes de vents dominants qui suivent des modèles globaux. Ces vents varient selon la latitude et sont regroupés en trois grands types associés aux trois cellules de circulation atmosphérique :

• Alizés (cellule Hadley) : Les alizés sont des courants d’air qui soufflent depuis des latitudes subtropicales (environ 30°N et 30°S) vers l’équateur. Ils sont produits par le mouvement descendant de l’air sous ces latitudes, qui génère des zones de haute pression. Ici, nous vous en disons plus sur les alizés : ce qu’ils sont et comment ils se forment.
• Les vents d’ouest (cellule de Ferrell) : sont des courants qui soufflent des latitudes moyennes (environ 30° à 60°N et S) vers l’est. Ces vents sont entraînés par l’air descendant de la cellule de Ferrel, située entre les cellules Hadley et Polar.
• Vents polaires (cellule polaire) : Dans ces régions, de l’air froid et dense descend, créant des zones de haute pression aux pôles. À mesure que cet air se déplace vers des latitudes plus basses, l’effet Coriolis le dévie vers l’ouest, formant les vents polaires d’est.

Les cellules atmosphériques sont de grands systèmes de circulation d’air qui font partie de la structure de la circulation atmosphérique générale. Ce sont les suivants :

• Cellule Hadley : La cellule Hadley est responsable de la circulation atmosphérique sous les tropiques, du déplacement de la chaleur vers les latitudes moyennes, et joue un rôle clé dans les régimes météorologiques tropicaux tels que les précipitations saisonnières.
• Cellule de Ferrel : La cellule de Ferrel fonctionne comme un lien entre la cellule de Hadley et la cellule polaire, redistribuant la chaleur et l’énergie des latitudes subtropicales vers les pôles. C’est la raison des conditions météorologiques variables dans les régions tempérées, telles que les tempêtes fréquentes et les variations saisonnières.
• Cellule polaire : La cellule polaire régule le transport de l’air froid vers les latitudes moyennes, influençant les conditions météorologiques dans les régions polaires et contribuant à la formation de systèmes orageux aux latitudes moyennes.

L’effet Coriolis est une force apparente générée par la rotation de la Terre et qui a un impact direct sur la circulation atmosphérique générale, en particulier sur la façon dont les vents et les courants océaniques se déplacent. C’est essentiel pour comprendre pourquoi les vents ne se déplacent pas en ligne droite des zones de hautes pressions vers les zones de basses pressions, mais s’écartent plutôt d’un côté ou de l’autre selon l’hémisphère dans lequel ils se situent.

À mesure que l’air se déplace dans l’atmosphère, la rotation de la Terre dévie son mouvement, créant les vents prédominants que nous observons dans différentes régions de la planète.

Dans la cellule Hadley, l’air chaud monte dans la zone équatoriale et se déplace vers les latitudes subtropicales, où il descend. Une fois que l’air descend dans ces zones anticycloniques (environ 30° de latitude), il commence à reculer vers l’équateur sous forme d’alizés.

Dans la cellule de Ferrel, l’air se déplace des latitudes subtropicales vers les latitudes moyennes (autour de 60°). En raison de l’effet Coriolis, cet air en mouvement est dévié dans la direction opposée aux alizés.

Dans la cellule polaire, l’air froid descend aux pôles et se déplace vers les latitudes inférieures. Lorsque l’air se déplace vers l’équateur, l’effet Coriolis dévie ces vents :

• Dans l’hémisphère nord, les vents polaires sont déviés vers la droite, soufflant d’est en ouest.
• Dans l’hémisphère sud, les vents polaires dévient vers la gauche, soufflant également d’est en ouest.

Ces vents polaires d’est jouent un rôle dans le maintien d’un temps extrêmement froid dans les zones polaires, tout en interagissant avec les vents d’ouest aux latitudes moyennes, générant des fronts polaires et des tempêtes.

Dans cet autre article, nous expliquons davantage l’effet Coriolis : qu’est-ce que c’est, en quoi il consiste et des exemples.

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