vendredi 12 mars 2010

La température de l'air et le froid



    La température de l'air est une notion  à laquelle nous sommes physiquement, directement sensible.


    Elle impacte tous les êtres vivants (notion de facteur abiotique) y compris les végétaux, dont la croissance augmente  en général avec la température.


    En climatologie,  l'enjeu est toujours d'optimiser  le nombre de mesure on utilise classiquement deux valeurs quotidiennes :


    - la température maximale, en général  elle est atteinte au début de l'après-midi.

    - la température minimale observée  le plus souvent au lever du jour.


    On calcule la  température moyenne du jour en faisant la moyenne de ces deux valeurs.

    On calcule ainsi de proche en proche la température moyenne mensuelle et la température moyenne annuelle.

    Si l'on fait la moyenne de températures  mesurées ou calculées ainsi sur différents points du globe on  peut atteindre la notion de température sur terre, avec son corolaire immédiat  d'augmentation lié  à l'homme, supportable ( par qui ? ) ou pas.


    La température moyenne annuelle est une notion simple et universelle dont on doit cependant  se méfier. Comme pour toute variable climatique prise isolément, une  même valeur peut recouvrir des situation fort différentes. 
    A titre d'exemple prenons la situation de la région de Redon,  (pourquoi Redon ? ben c'est là que j'habite !) .
    La température  moyenne annuelle actuelle (enfin à la fin du siècle dernier car  maintenant  ici comme partout ça se réchauffe) est de 11.5 degrés Celcius. Quels sont les endroits sur terre qui ont la même température moyenne annuelle ? . Le diaporama ci dessous vous permet de visualiser  ces endroits. il s'agit des zones en rouge qui ont la même température moyenne annuelle à +- 0.5 degrés près. les zones en  rose sont plus chaudes et  celles en bleu plus froides.










    Ces régions ont la même température moyenne que Redon;  leur climat et les paysages qui en résulte sont cependant profondément différents.

    les liens ci-dessous ouvrent  une fenêtre sur quelques une des ces régions où vous pourrez vous en rendre compte  via les photos qui y renvoient; (ouvre une nouvelle page , la refermer pour revenir ici)


    -Afrique du sud. 
    -Montagnes du sud est de l'Australie. 
    -Chili. 
    -Equateur Amérique du sud.
    -Côte Ouest USA.
    -Ohio USA centre Est.
    -Atlas Maroc moyenne montagne.

    Le graphique  ci dessous donne les courbe de température annuelle pour 6 sites qui ont tous les même température moyenne annuelle, et pas du tout la même évolution des  températures au cours de l'année.






    Il y a en fait trois type de sites :

    Redon , l'Oregon et l'Argentine situés aux Latitudes tempérées et près des océans.
    La région de la mer d'Aral  et de la Mongolie Intérieure,  aux latitudes tempérées mais en zone hypercontinentale.
    Les hautes montagne équatoriales Andines.

    Il est clair qu'il nous faille conclure que, dans le cas étudié ici ,la température moyenne annuelle  donne des informations, mais que, celles ici sont insuffisantes pour distinguer entre eux des climats qui par ailleurs peuvent être très différents.
    Pour terminer, et comme vous avez été patients pour  arriver jusqu'ici un joli diaporama de paysage des six site   étudiés.
    ps je sais il y a six sites et sur le graphique il est écrit 5 , bon  5-6  iyakadire que ça dépends de la taille des sites .

    Si vous utilisez google earth, vous pouvez  télécharger ce fichier kmz quand le fciher est chargé  dans google earth des miniatures des photos sont affichées à l'endroit exact où elles ont été prises. En activant l'affichage des  icones panoramio  (données géograpiques puis infos géographiques du web, vous allez avoir acces à la photo originale et à d'autres phots du même endroit).

    Le climat comme je l'entend


      Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Traditionnellement on considérait qu'une période de 30 ans était suffisante pour accéder au climat moyen d'une région Le changement climatique modifie cette vision des choses.
      L'état de l'atmosphère peut être mesuré par de nombreuses variables. Les plus communes sont la température de l'air et la quantité de précipitations tombée pendant un période donnée.
      Pour éviter d'avoir à gérer des masses trop importantes de données on utilise ici des valeurs moyennes ou cumulées sur un mois des valeurs quotidiennes:
      -Moyennes des températures minimales et maximale de chaque jour du mois.
      -Somme des précipitations du mois.

      Pour un point donné on dispose donc pour décrire le climat de 3 variables par mois soit 36 valeurs différentes. Le climat est donc défini par ces 36 valeurs. Il faut y rajouter une grandeur supplémentaire : la latitude qui détermine la longueur du jour tout au long de l'année.

      Précision géographique du climat.
      Le climat varie à la surface de la terre. Cette variation peut-être plus où moins forte et rapide, faible en plaine et forte et rapide en montagne. Pour décrire le climat il faut donc choisir les distances entre deux points pour lesquels ce climat va être décrit.
      Il importe bien sur d'avoir des mesures homogènes sur une période longue. Cela dépends de la densité et de l'ancienneté des stations météo. Pour faciliter le traitement des données il faut également calculer par interpolation le climat en des points régulièrement répartis. La distance entre deux points constitue la maille. J'utilise une maille classique en degrés d'angles et non pas en mètres; ce qui fait que le densité des points est plus forte aux latitudes élevées.
      Les images suivantes correspondent à différentes valeurs de maille pour la température maximale du mois de juillet dans une vallée des alpes; lazone couverte est dans les 3 cas la même.



      Chaque cellule correspond à un point climat ,
      ci dessus précision de 0.5 degrés soit un point tous les 30 km .

      Précision de 0.1666 deg ,
      soit un point tous les 12 km (à la latitude de la France).

      Précision de 0.016666 deg
      soit un point tous les 600 m pour la France.

      Il faut bien avoir en tête que la précision géographique est obtenue par un calcul d'interpolation à partir des données mesurées dans les stations météo. La qualité du résultat ne dépends donc que de la qualité du réseau de stations. Au delà d'un certain niveau de détail, les résultats obtenus sont plus ou moins illusoires.
      Dans ce site les données sont à la maille de 0.16 degrés.

      Les sources de données.
      J'utilise ici les données disponibles sur le site Worldclim . On y trouvera de nombreuses infos sur la nature de ces données et leur obtention.

      Calcul de données synthétiques.
      Il est malaisé de manipuler 36 variables pour déterminer un climat, j'ai donc procédé à la recherche de données plus synthétiques.
      (pour chaque donnée, le lien renvoie (bientôt!) à une page décrivant en détail la variable et son mode d'obtention)
      Classiquement on utilise deux valeurs annuelles :
      -1) La température moyenne.
      -2) La somme des précipitations.
      J'y ai rajouté:
      - 3) La moyenne des minimas du mois le plus froid qui est un indicateur de rusticité
      Ces trois variables sont insuffisantes pour prendre en compte les relation entre le climat et la végétation ( c'est quand même çà qui me mène.. comme on dit dans le pays de Redon !)

      Par le calcul j'ai donc obtenu des valeurs de type agro-météorologique
      4) La somme de l'évapotraspiration potentielle annuelle.
      5) La somme de l'évapotraspiration reelle annuelle.
      6) le déficit hydrique.
      7) le drainage total.

      Au final avec tout çà , j'arrive pas trop mal à décrire les climats du monde, présents et futurs et les végétations qui vont avec, car n'oubliez jamais que les végétations collent au climat comme les berniques au rocher (ndl: si vous avez jamais pêché les berniques vous pouvez pas comprendre , demandez à un breton de préférence de la côte) .









      "bon ça suffa comme çi pour le moment ,"

      LE CLIMAT ET LA VÉGÉTATION .. et ce qui les lient.

      Depuis une dizaine d'années, j'ai travaillé sur les relations entre le climat et la végétation spontanée des terres émergées.
      Mon objectif est de trouver des relations simples et universelle pour les terres émergées entre les variables mesurant le climat  et la végétation potentielle. Si ces relations existent, alors  la connaissance du climat  permet d'accéder à cette végétation. Pour le futur  ce serait d'un intérêt certain  dans le contexte des incertitudes que le changement climatique fait peser sur la végétation naturelle ou semi naturelle.
      J'ai déjà commencé à présenter mes résultats dans diverses enceintes techniques et scientifiques.
      Pour faire simple et gagner du temps, je les mets ici en ligne à disposition de tous sous forme d'un cours.
      De plus  internet me permet d'y ajouter  des moyens non écrits  de communication.