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Cours météo - Les pôles


 

Situés aux deux extrémités du globe, l'Arctique (pôle nord géographique) et l’Antarctique (pôle sud géographique) sont deux territoires glacés bien différents et sont connus pour être de véritables '' régions de l’extrême ''. Du fait de leur position il y fait très froid car ce sont les deux seules régions du globe où les rayons solaires arrivent suivant une inclinaison maximale à la surface, ceux-ci apportent donc peu de chaleur. Ce faible apport de chaleur est ensuite réparti différemment dans l’année suite à l’inclinaison de l’axe des pôles qui provoque l'hiver une longue nuit avec des températures plus froides et l'été un long jour d'où des températures plus douces (qui restent cependant bien froides en Antarctique).


 

1 | L'Arctique

 

 

Carte bathymétrique de l'Arctique
Carte bathymétrique de l'Arctique

 

 

Avec une superficie de 14,06 millions de km² l'océan Arctique (ou l'océan glacial Arctique) correspond au plus petit océan sur notre planète. Ceci dit, l'Arctique s'étend sur environ 21 millions de km² (banquise + terres) dont 7,5 millions km² de terres :

- Alaska ( arctique ) : 65 000 km²
- Canada ( arctique ) : 3 000 000 km²
- Sibérie ( arctique ) : 2 105 000 km²
- Laponie : 260 000 km² ( Suède, Norvège, Finlande, Russie )
- Groenland : 2 175 600 km²
 

Une grande partie de l'Arctique est gelé en permanence excepté en été où l'englacement et l'enneigement ont tendance à régresser assez rapidement. Cette région du globe prend en compte l'océan glacial Arctique (donc la banquise dans son intégralité) et le nord des terres qui l’entourent : la péninsule scandinave, le nord de la Russie et de la Sibérie, le nord de l’Alaska, du Canada, le Groenland ou encore le Spitzberg. La glace qui forme la banquise est de la glace de mer et la surface de ces glaces varie en fonction des saisons. Celle-ci, moyennée sur chaque saison, oscille entre 14 millions de km² en hiver et 7 millions de km² en été. Sa partie centrale est occupée par une banquise permanente. En effet, à la fin de l'hiver, elle peut occuper la quasi-totalité de la surface de l'océan Arctique et déborder sur le Pacifique par le détroit de Béring et en Atlantique le long des côtes du Groenland. Cependant depuis plusieurs années on observe une fonte inéluctable des glaces arctiques en lien avec le changement climatique actuel.

C'est au cours du mois de septembre 2012 que la fonte de la banquise la plus faible a été enregistrée avec seulement 3.14 millions de km² soit une diminution de 49% par rapport à la moyenne des minima calculée pour la période 1979-2000. L’océan Arctique reste une zone géographique bien délimitée, ce qui n’est pas le cas des régions arctiques terrestres. Comment sont donc fixées les frontières terrestres de l’Arctique ? En général, il est admis que celles-ci sont délimitées par la ligne à l’intérieur de laquelle la température, pendant le mois de juillet ( mois plus “chaud” de l’année ) ne dépasse pas 10°C. Plus simplement il s’agit de la ligne qui correspond approximativement au passage de la taïga (forêt boréale) à la toundra (mousses, lichens).

D'un point de vue historique, le pôle Nord est atteint pour la première fois par Robert Peary de nationalité Américaine en 1909. Dès lors, l'étude approfondie de l'Arctique débuta mais des mesures précises ne commencèrent réellement qu'à partir des années 1950.


 

Le climat de l'Arctique

 

Le pôle Nord est nettement plus doux que le pôle Sud car il se situe au niveau de la mer et au milieu d'un océan qui agit comme un réservoir de chaleur, plutôt qu'en altitude sur une masse continentale. En hiver, la température au pôle Nord peut varier de - 43°C à - 26°C, pour une moyenne de - 34°C. La température moyenne d'été (juillet) se situe autour du point de congélation (0°C). Il y tombe en moyenne 250 mm d'eau par an sous forme solide majoritairement (neige). Comme partout sur Terre, le pôle Nord connaît aussi ses records de températures :

- la station météorologique la plus proche du pôle nord située au Groenland a enregistré une température minimale record de -50°C

- la température maximale la plus élevée relevée à la même station est de 13°C

- le 30 décembre 2015 la température passe au-dessus de 0°C avec 0.7°C, une valeur qui n'a jamais été enregistrée auparavant sur une période allant du mois d'octobre au mois d'avril (où aucun dégel n'a été observé depuis le début des observations jusqu'à maintenant)

- la plus grande amplitude thermique annuelle en Arctique fut enregistrée à Verkhoïansk (Sibérie) en 1933 avec 104.4°C (de -67.7°C à 36.7°C)
 

Mois                         Janvier   Fevrier   Mars   Avril   Mai   Juin   Juillet   Aout   Septembre   Octobre   Novembre   Décembre   Année 
Température minimale moyenne (°C) −33 −35 −34 −26 −12 −2 0 −1 −11 −22 −30 −31 −19.7
Température moyenne (°C) −31 −32 −31 −23 −11 −1 1 0 −9 −20

−27

−28

−17.7

Température maximale moyenne (°C) −29
 
−31
 
−30
 
−22
 
−9
 
0
 
2
 
1
 
−7
 
−18
 
−25
 
−26
 
−16.2
 
Record de chaleur (°C)

−13

−14

−11

−6

3

10

13

12

7

−2

−8

0.7

13

Record de froid (°C)

−47

−50

−50

−41

−24

−12

−2

−12

−31

−41

−41

−47

−50

Humidité moyenne (%) 83.5 83.0 83.0 85.0 87.5 90.0 90.0 89.5 88.0 84.5 83.0 83.0 85.83

Données météorologiques d'une station météo Groenlandaise

 

 

2 | L'Antarctique

 

 

Relief de l'Antarctique

Relief de l'Antarctique en fausses couleurs

 

 

L’Antarctique, situé à l'opposé de l'Arctique au pôle Sud, est un continent recouvert d'une immense calotte glaciaire entourée par l’océan Austral. Ce continent est souvent assimilé à un désert de glace et c'est d'ailleurs le cas puisqu'il s'agit du plus grand désert au monde avec une superficie totale de 14 107 637 km² (à côté le désert du Sahara ne fait que 9 065 000 km² ). La calotte glaciaire, appelée inlandsis, contient à elle seule 80% des réserves d'eau douce de la planète ! L’Antarctique est le continent le plus élevé du monde où l’altitude moyenne est d’environ 2 300 mètres. Sur ce vaste continent, la région la plus au nord regroupe la plupart des zones non glacées qui sont toutefois peu nombreuses. Cette région du globe à la particularité d'être la région la plus froide sur Terre tout comme l'océan qui l'entoure dont une partie gèle en hiver et la plus ventée, d'ailleurs le cœur de l'Antarctique ne connaît aucune vie végétale ou animale.


D'un point de vue géographique, l'Antarctique se situe à :

- 975 km de l'Amérique du Sud
- 2 500 km de l'Australie
- 4 000 km de l'Afrique
 

L'Antarctique fut atteint pour la toute première fois en 1910 par Roald Amundsen un célèbre marin et explorateur polaire norvégien. C'est donc à partir des années 1910 que l'Antarctique commence à être étudié plus sérieusement. Ainsi actuellement, 37 bases scientifiques permanentes, représentant 20 nations, sont installées depuis les années 1970. Ces bases sont essentiellement situées sur les côtes en raison du climat polaire qui y règne, à l’exception de quelques-unes d’entre elles comme la base de Vostok (installée depuis 1957) se situant plus à l'intérieur des terres. La base scientifique la plus récente porte le nom de Concordia et se compose de chercheurs français et italiens. Une des plus peuplée est la base américaine Mc.Murdo qui peut accueillir jusqu’à un millier de personnes en été. Au total, près de 5 000 scientifiques et techniciens associés se rendent en Antarctique chaque année.

 

Station Amundsen-Scott située au pôle Sud géographique
Station Amundsen-Scott située au pôle Sud géographique

 

 

Le 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 a été mesurée avec −89.2°C, le 21 juillet 1983 à Vostok. En hiver, les températures atteignent des minimales comprises entre −80°C et −90°C à l'intérieur du territoire. Les températures maximales se situent entre 5°C et 15°C mais ne sont atteintes que près des côtes en été. À cause de son altitude plus élevée, la partie orientale de l'Antarctique est plus froide que la partie occidentale. Ce sont les monts trans-antarctiques qui forment la séparation entre la partie orientale et occidentale de l'Antarctique sur une distance de plus de 2 900 km ; une frontière naturelle marquée par des sommets avec comme point culminant le Mont Kirkpatrick à 4 528 mètres d'altitude. Le point culminant de l'Antarctique se situe sur le massif du Vison à 4 897 mètres d'altitude.

Les fronts météorologiques, associés à la rencontre entre deux masses d'air de température différente, peuvent rarement pénétrer l'intérieur du continent, ce qui contribue à le rendre durablement froid et sec. Les précipitations, tombant sous forme de neige majoritairement, sont alors plutôt rares avec en moyenne 200 mm par an. Ceci dit, le pôle Sud géographique reçoit moins de 100 mm de précipitations par an en moyenne. Malgré tout, les fortes chutes de neige sont courantes sur les côtes ; des relevés météorologiques montrent qu'elles peuvent atteindre près de 1,20 mètre en 48 heures. Ces caractéristiques climatiques font de l'Antarctique un lieu à la fois aride et froid (désert glacé) ; il s'agit d'un climat du type polaire.

 

Mois  Janvier   Février   Mars   Avril   Mai  Juin   Juillet   Aout   Septembre   Octobre   Novembre   Décembre   Année 
Température minimale moyenne (°C) −36,8 −49,8 −61,9 −66,4 −68,9 −68,6 −69,9 −70,8 −69,8 −63,9 −48,4 −36,6 −63,9
Température moyenne (°C) −32,4 −44,6 −58 −63,4 −66 −65,4 −66,7 −67,7 −65,8 −58 −43,1 −32,2 −54,1
Température maximale moyenne (°C) −28 −39,4 −54 −60,4 −63 −62,1 −63,5 −64,5 −61,8 −52,1 −37,8 −27,6 −49,9
Record de froid (°C) −52,1 −64 −74,9 −80,3 −81,2 −83,1 −89,2 −85,3 −85,5 −76 −62,5 −48 −89,2
Record de chaleur (°C) −12,2 −21 −35,5 −33 −41,5 −40 −34 −36 −35,1 −33,5 −23,8 −14 −12,2
Précipitations (mm) 0,2 0,4 1 1 2 1 2 2 3 1 0,4 0,6 14,6

Données climatiques de la station météo de Vostok (Antarctique)
 

 

État de la banquise Arctique et Antarctique

 

L'évolution de la banquise en Arctique et en Antarctique a connu d'innombrables changements que ce soit au cours d'une ou plusieurs saisons, de plusieurs années, au cours d'un siècle et ainsi de suite. Ceci étant dit, la surface moyenne de la banquise Arctique a fortement diminué dès la fin du 20 e siècle avec des records de faible extension battus il y a peu ( 2007 → 4.17 millions de km², 2012 → 3.41 millions de km² ). Dernièrement, la superficie minimale de la banquise Arctique a été de 4 083 000 millions de km² le 9 septembre 2016 soit une surface presque 40 % inférieure à celle qu’elle avait en moyenne dans les années 1980.

En raison du changement climatique actuel, l’étendue de la fonte de la banquise est telle qu’un point de non-retour sera probablement atteint dans les décennies à venir selon certains chercheurs. Les eaux sombres non recouvertes de glace de l’océan Arctique absorbent bien davantage la lumière solaire que la banquise qui au contraire est très réfléchissante et joue le rôle de miroir, on parle ici de l'albédo. Ainsi, plus la banquise se réduit et plus l’océan Arctique se réchauffe rapidement, accélérant ainsi la fonte du reste de la banquise. À cela s'ajoute une accélération des flux méridiens en réponse au changement climatique, ce qui contribuerait à l’amplification arctique.

 

Avancement des glaces en Arctique et en Antarctique

Avancement des glaces en Arctique (à gauche) et en Antarctique (à droite) - données: climate4you.com

 

 

3 | Notion d'albédo

 

L’albédo correspond à la proportion de l’énergie solaire arrivant au sol et qui est réfléchie vers l’atmosphère. Une partie de cette énergie est visible, c’est la lumière solaire, qui ne représente que 40 % de l’énergie solaire, le reste se trouve dans le domaine de l’ultraviolet (10 %) et de l’infrarouge (50 %). L’albédo de la neige varie ainsi de 40 à 90 % et celui de la glace de 40 à 50 %. Ces albédos sont à comparer à l’albédo moyen à la surface du globe qui vaut entre 10 et 15 %. Dans les régions polaires, la neige et la glace renvoient dans l'atmosphère l'essentiel de la chaleur solaire reçue car elles ont un grand pouvoir réfléchissant.

 

Type de surface

Albédo (indice de 0 à 1)

Surface d'un lac

0.02 à 0.04

Sol sombre

0.05 à 0.15

Cultures agricoles

0.15 à 0.25

Sable léger et sec

0.25 à 0.45

Glace

environ 0.60

Neige tassée

0.40 à 0.70

Neige fraîche

0.75 à 0.90

Miroir

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