Mercredi 9 septembre 2009 3 09 /09 /Sep /2009 12:52
- Par ICE

Non, il ne s'agit pas d'un post dédié à nos chers amis "terreplatistes" et autres défenseurs du "tout ira bien car jusqu'ici tout va bien"...  juste d'une petite réflexion, de pas grand-chose, que je me faisais l'autre jour en contemplant une carte des fonds océaniques.



A force de visualiser des petites cartes du monde en 2D (notamment les sorties de modèle de climat...), ou des cartes de reliefs avec des échelles de couleur très dilatées, ou encore des graphs trompeurs tel que celui-là (le graph le plus utilisé en cours de climato ?):


, on en perdrait de vue les dimensions excessivement... plates, de la surface terrestre.
Prenons les océans, par exemple. Profonds, les océans - quand on les survole en avion, ou qu'on navigue dessus, on imagine facilement des profonfeurs "insondables", plongées dans l'obscurité. Quand on regarde une carte on s'imagine volontiers un petit côté "baignoire". Eh bien ... imaginons l'océan Pacifique sur votre bureau. Disons que de Pékin, à votre gauche, à Los Angeles, à votre droite, il y a 1 mètre (en réalité 10 000 km environ). L'épaisseur moyenne des océans étant de l'ordre de 4 km, la profondeur du Pacifique sur votre bureau est alors de .... 0.4 mm). Autrement dit 4 feuilles de papiers superposées.
Si vous poursuivez vers la droite de votre bureau, vous avez maintenant environ 25 cm d'Etats-Unis jusqu'à New york. Les plus hauts reliefs des Rocheuses, sur la route (4000 à 4500m je crois), montent donc aussi à 4 feuilles de papiers.
Quant à l'amosphère au-dessus de tout ca, en comptant 10km pour la troposphère (la couche où l'essentiel des processus atmosphériques se passent), elle fait donc 1mm (la stratosphère montant jusqu'à 5mm environ).
Autrement dit, tout cà est excessivement plat - sur une carte du monde format A4, l'océan est en gros une feuille par en-dessous, l'amotphère trois feuilles par-dessus.

Bon évidemment, on vous a déjà dit tout ca en 6ème au collège, avec la Terre comme une orange et l'atmosphère comme un film de plastique autour. Mais parfois, ca fait du bien de se rappeler ces échelles, vu le côté non-intuitif de l'histoire. Evidemment aussi, cela a aussi des implications dans la modélisation de ces fluides, notamment, le fait de pouvoir négliger, à l'échelle du maillage d'un modèle, les mouvements verticaux...


Ecrire un commentaire - Voir les 8 commentaires
Retour à l'accueil

Commentaires

Intéressant et sympa cette reconsidération des valeurs.
Commentaire n°1 posté par Olivier le 09/09/2009 à 19h07
Désolé, mais pour le coup, je ne vois pas bien le rapport. Que l'épaisseur de l'atmosphère et des océans soit très faible par rapport à la taille de la planète, certes. Mais je ne vois pas en quoi cela implique que les mouvements verticaux au sein des océans et de l'atmosphère soient eux-mêmes négligeables.

Je ne dis pas que les modèles climatiques ont tort de considérer comme négligeables les mouvements verticaux au sein de l'atmosphère. Mais - corrigez-moi si je me trompe - il me semblait que les modélisateurs faisaient avant tout cette hypothèse parce que les observations montrent que l'atmosphère est très stratifiée, et qu'on observe que ses couches ne se mélangent pas, ou quasiment pas. Il y a bien, ici ou là, quelques molécules organiques à la fois chlorées et fluorées (si vous voyez ce que je veux dire) qui remontent du fin fond de la troposphère jusqu'en haut de la stratosphère - ce qui met en évidence qu'il y a bien un mouvement vertical au sein de l'atmosphère, au moins entre la troposphère et la stratosphère. Mais les CFC mettent, je crois, une quinzaine d'années pour rejoindre la stratosphère, c'est-à-dire un temps considérablement plus long que celui que ces mêmes CFC mettent pour faire un tour de Terre à l'horizontale, et même un temps nettement plus long que celui qu'ils mettent pour se répartir horizontalement sur toutes les latitudes et toutes les longitudes terrestres (en l'occurrence, 2 ou 3 ans, je crois).

Par ailleurs, concernant les océans, il me semblait justement que la circulation thermohaline (qui implique un mouvement vertical, dans des quantités significatives, de l'eau des océans de la surface vers les profondeurs et inversement) était justement un élément fondamental de régulation et de redistribution de la chaleur au sein des océans du monde. Mais que, simplement, il s'agissait d'un mouvement très lent (de l'ordre de 1000 ans pour une boucle entière, si ma mémoire est bonne) ; et suffisamment lent pour être négligeable à l'échelle d'un siècle (qui est l'échéance classique des modèles climatiques actuels).

Bref, je me demande si, une fois n'est pas coutume, le propriétaire des lieux n'aurait pas fait un raccourci un peu rapide en voulant rappeler quelques évidences...
Commentaire n°2 posté par HollyDays le 09/09/2009 à 23h32

bonjour,

"Que l'épaisseur de l'atmosphère et des océans soit très faible par rapport à la taille de la planète, certes. Mais je ne vois pas en quoi cela implique que les mouvements verticaux au sein des océans et de l'atmosphère soient eux-mêmes négligeables."

Ben je dirais que si - les mouvements verticaux ne sont pas forcément négligeables localement, mais à l'échelle du système entier, la géométrie du système fait que l'essentiel des mouvements se font à l'horizontale. C'est ce qu'on constate.
Plus précisément, si tu es écris l'équation de continuité (fluide incompressible):
du/dx + dw/dz=0 ( avec u w les composantes horizontale et verticale de la vitesse, x et z les dimensions horiz. et vert.... et des d ronds :-) ), ca te dit que W est de l'ordre de U* H/L, où H et L sont les valeurs caractéristiques de z et x. Ce que t'observe ( étant donné les propriétés du fluide, la vitesse de rotation de la terre, etc...si la Terre tournait plus vite, par exemple, on peut imaginer que ce serait moins vrai), c'est L>>H - donc on peut négliger W.

Troposphère et stratosphère sont relativement bien séparées (ce que tu dis), en effet, mais la modélisation du climat concerne surtout la troposphère, où les choses ne sont pas "stratifiées", loin de là. Mais si on modélise l'ensemble du système, vu les échelles en jeu, comme je dis ci-dessus, on neglige les mouvements verticaux dans les équations prognostiques (et on paramétrise la convection et autres processus sous-maille). Pour des modèles plus locaux, à maille très fine, on ne néglige plus ces mouvements (on abandonne l'hypothèse hydrostatique).

Quant à la convection profonde (thermohaline), elle est représentée, si (mais pas top, ok) dans les modèles océano: par exemple quand le gradient de densité de la colonne d'eau est instable, il y a échanges d'eau dans la colonne. Mais tout comme dans l'atmosphère, les mouvements verticaux ne sont pas calculés de façon prognostique (c'est à dire w(t) à partir de l'état physique du système à t), mais diagnostiqués (comme une résultante de la convergence ou de la divergence horizontale, i-e w(t)= f(u(t), v(t)) ).

Réponse de ICE le 10/09/2009 à 15h40
Merci pour toutes ces précisions, ICE.
Commentaire n°3 posté par HollyDays le 10/09/2009 à 21h32
Une alternative existe

Je raconte toute mon histoire dans mon blog :

http://razlebol.skynetblogs.be
Commentaire n°4 posté par raz le bol le 11/09/2009 à 17h12
Ras le bol... du spamming.
Réponse de ICE le 11/09/2009 à 18h48
tu parle pour moi ?
Faut savoir... Tu parle pour parler ou pour agir ? Si c'est pour parler désolé... Si c'est pour agir sur mon blog il y a la démo d'une technologie pouvant inverser la problématique du CO2 et nous permettre a court/moyen terme d'inverser le processus de réchauffement planétaire alors désolé si je dérange !
Commentaire n°5 posté par raz le bol le 11/09/2009 à 20h49
c'est vraiment trop dommage. en lisant le titre du post, je pensais que vous alliez nous reparler de nos amis de l'IPG !
d'autant qu'ils font à nouveau parler d'eux :
http://hebdo.nouvelobs.com/hebdo/parution/p2341/articles/a408863-.html?xtmc=courtillot&xtcr=2
Commentaire n°6 posté par armando le 24/09/2009 à 12h40
oui merci pour le lien... j'en reparlerai à l'occasion.
Réponse de ICE le 29/09/2009 à 15h43
ok. un autre lien particulièrement éloquent est celui-ci, avec une conférence magnifique donnée en juin 2009 à l'université de Nantes :

http://www.js.univ-nantes.fr/14918022/0/fiche___pagelibre/&RH=JS_FR1

une vraie merveille. avec les courbes erronées de décembre 2007 ! Quel talent ces chevaliers de la Terre plate ! ;-)
Commentaire n°7 posté par armando le 29/09/2009 à 20h13
Et si tout cela n'était qu'une question d'échelle?
Le climat s'apprécie a des échelles tellement différentes... A l'échelle planétaire, bien sur on peut considérer que les reliefs etc n'ont pas une influence majeure. A une echelle régionale, les grands reliefs prennent toute leur importance. Exemple: L'influence de l'Himalaya sur les vents de mousson, donc sur les précipitations et donc sur le climat joue un rôle determinant sur le climat régional. A une échelle locale, les versants, la présence d'eau, les installation humaine, le couvert végétal, influent sur le climat en favorisant ou en contraignant les effets de brises, les précipitation, etc...Du coup la moindre variation de relief se ressent fortement.
Tout dépend donc du référentiel que l'on considère. (A la question globale du réchauffemet on se placera à échelle planétaire tandis que pour des questions locales des climats urbain (par exemple)on se placera echelle locale voir microlocale.
Commentaire n°8 posté par lucile le 14/11/2009 à 15h04

bien d'accord  (je n'ai jamais dit que le relief ne soit pas important à aucune échelle !)

Réponse de ICE le 17/11/2009 à 13h33

Texte Libre











 
Créer un blog gratuit sur over-blog.com - Contact - C.G.U. - Rémunération en droits d'auteur - Signaler un abus - Articles les plus commentés