On verra dans les articles suivants qu'il y a une relation entre les courants océaniques, les courants d'air à haute altitude et l'évolution de la météorologie et du climat.
          Aujourd'hui nous allons voir ce que sont ces courants d'air à haute altitude : les jets-streams.

          Dans chaque hémisphère on distingue trois cellules météorologique : entre équateur et tropiques les cellules de Hadley, vers les pôles les cellules polaires et entre les deux les cellules de Ferrel. (voir schéma ci dessous).

          Dans chaque cellule, l’air chaud s’élève et il se heurte à la stratosphère très froide et donc il se refroidit et va descendre. Cet effet combiné à la rotation de la terre qui exerce une force qui décale les masses d’air, entraîne une rotation des vents dans chaque cellule.

          Mais l’équateur est chauffé par le soleil davantage que les pôles de la Terre. De l’air s’écoule donc de l’équateur vers les pôles.
          Les pressions varient donc d’un endroit à un autre, l’échauffement s’effectuant de jour, la forme et la hauteur des continents ainsi que la météorologie intervenant également, et pour équilibrer ces différences de pression, et entraînés également par la force de Coriolis due à la rotation de la terre, des courants circulent à haute altitude tout autour de la terre, en deux endroits entre les cellules. Ce sont les jets-streams l’un subtropical, l’autre polaire (voir schéma).
          Ces courants jets se situent de 9 à 14 km d’altitude, circulent d’ouest en est et leur vitesse peut atteindre de 200 à 400 km/h. Ils ont plusieurs milliers de kilomètres de longueur, quelques centaines de large et seulement quelques kilomètres d’épaisseur et la vitesse maximale est atteinte au centre de la veine de vent.

          Les courants-jets sont important au plan météorologique, car ils découlent des mouvements d’air verticaux de l’atmosphère. Comme ils sont à la rencontre de masses d’air différentes, ce sont des amorces de dépressions et ils sont donc les lieux de formation des dépressions importantes aux latitudes moyennes.
          Leurs variations vont donc engendrer des perturbations météorologiques.

          Les courants jets ont également un effet sur la dispersion de polluants ou des déchets des éruptions volcaniques, et ils ont une grande importance dans le trafic aérien, retardant ou accélérant le vol des avions, qui tiennent compte de leur position dans les vols transcontinentaux.

          Le courant jet tropical est relativement stable, alors que le courant jet polaire est relativement instable.
          Suivant les saisons, les circonstances et d’autres causes que nous verrons dans les prochains articles, le courant jet polaire peut onduler, soufflant parfois du nord ouest ou du sud ouest selon le schéma ci-dessous. (en haut le courant jet polaire normal et en bas, celui perturbé qui ondule. Sur le schéma B = basses préssions - bleu -, et H = hautes pressions -jaune -).
         Ces décalages entraînent des perturbations météorologiques importantes , voire des modifications du climat.

Nota : les schémas sont e"empruntés à un article de "pour la Science" de 2015

          Dans un de mes dernier articles sur Trump et son attitude sur le changement climatique, j'ai cité "El Nino" et "la Nina" qui sont perturbés par le changement climatique.
          Deux lecteurs me demandent en riant, ce que sont ces deux "gamins".
          Ce sont des courants océaniques. Mais le phénomène est complexe et assez difficile à expliquer. Je vais essayer de le faire le plus simplement possible, mais il me faudra quatre articles, car un seul serait trop indigeste.
          Le premier article, aujourd'hui sur les courants océaniques, le second sur les courants atmosphériques en haute altitude, les "jets-streams", le troisième enfin sur El Nino et la Nina et le quatrième sur l'interaction entre ces deux courants, les jets-streams et le changement climatique.

           Lorsqu'on parle de courants océaniques il faut bien distinguer les courants de surfaces et ceux en profondeur. Il faut aussi considérer que ces courants sont dus, d'une part à l'influence des vents à basse altitude et d'autre part aux différences de température et de salinité de l'eau de mer entre les diverses couches de surface et en profondeur, et que les côtes des terres rencontrées ont une influence sur leur propagation.

           Les courants de surface sont en grande partie  dus aux vents soufflant à basse altitude. Ils sont orientés dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens anti-horaire dans l'hémisphère sud, du fait de la répartition des vents.
          Leur direction est déviée par la force de Coriolis due à la rotation de la terre.
          Les grands courants atmosphériques de vents de surface sont schématisés sur le dessin ci-dessous, la répartition étant symétrique nord/sud, par rapport à l'équateur :

         
La localisation des courants change avec les saisons surtout dans les zones équatoriales.

           Il existe des courants locaux dus à des configurations particulières des cotes, ou aux marées et à la spécificité des vents dominants locaux. Le schéma ci dessous donne une idée de ces courants.

          Les vents n'ayant plus d'influence après 200 ou 300 mètres de profondeur, ils ne peuvent être les moteurs des circulations océaniques profondes.

          Les courants en profondeurs, assimilables à des rivières souterraines, sont basés sur des différences de température (l'eau froide est plus dense que l'eau chaude) et de salinité (l'eau salée est plus dense que l'eau douce), entre les différentes couches de l'océan.
          Dans les régions polaires l'eau de mer se transforme en glace. Lors de la solidification, les sels sont rejetés, car la glace ne les intègre pas dans sa structure : l'eau liquide s'enrichit en sels et voit sa densité augmenter, ce qui amorce une plongée vers les fonds marins
          Les eaux refroidies et salées plongent au niveau des hautes latitudes (Norvège, Groenland, etc.) et descendent vers le sud, à des profondeurs comprises entre 1 et 3 km.      
          A l’inverse, les eaux froides se réchauffent et se diluent, devient moins salées et remontent dans les zones équatoriales.
          Ce phénomène s'appelle la "circulation thermohaline" des océans. Elle est résumée sur le schéma ci-dessous :

          Alors que la vitesse des courants de surface peut atteindre quelques kilomètres/heure, et que donc ils transportent l’eau pendant environ un an, la vitesse moyenne des eaux en profondeur est très faible, quelques millimètres par seconde de sorte que l’eau met de l’ordre de 500 à 1000 ans à revenir au point de départ (par contre leur largeur est beaucoup plus grande pour transporter le même volume d’eau.).

          Grâce à la capacité thermique de l'eau, l'océan est un énorme réservoir de chaleur. Son inertie thermique étant beaucoup plus importante de celle de l'air, il tempère les changements thermiques saisonniers des masses d'air, qui autrement seraient beaucoup plus importants.
          L'ensoleillement solaire étant réparti de manière inégale sur la Terre, le rôle du courant marin sera donc d'essayer d'égaliser au maximum cette différence  de température de l’atmosphère.     
         Les océans jouent donc un grand rôle dans la régulation du climat mondial, en assurant un transport de chaleur des régions tropicales vers les pôles tout aussi important que l’atmosphère et en régulant et dispersant la chaleur des continents qu’ils bordent et en entretenant l'humidité de l'air (cycle de l'eau).
         Une perturbation importante et durable des courants marins entraine donc une perturbation du climat

     Ce n'est pas parce qu'on est milliardaire qu'on est forcément intelligent !

     J’ai déjà fait plusieurs articles sur l’effet de serre et le changement climatique et je ne reviendrai pas sur ces aspects.
    Mais l’attitude de M.Trump m’étonne et me scandalise, car c’est le président des USA. Comment les américains ont ils pu élire un homme aussi ignare, sans aucune culture, mais aussi sans logique, au point qu’on pourrait douter de son intelligence.
    Ne lit il donc pas autre chose que des tweets, n’écoute t’il personne, ne regarde t’il pas a télé? Ou alors est il complètement borné ?

    La plupart des gens savent aujourd’hui la différence qu’il y a entre la météo, qui concerne le temps de tous les jours, d-ou de saison en saison, et le climat, qui est un mécanisme complexe, dont on peut mesurer les variations moyenne sur plusieurs années, les mesures fluctuant autour de ces moyennes d’une année à l’autre. C’est ce que montre le graphique ci-dessous sur l’évolution des températures moyennes.
    On voit que cette moyenne augmente, de façon beaucoup plus importante depuis 1985, mais que les températures annuelles sont tantôt en dessous, tantôt au dessus de cette moyenne. C’est une donnée climatique.

    Si l’on regardait les températures journalières, on verrait des fluctuations beaucoup plus importantes, froides en hiver, chaudes en été, mais avec des fluctuations qui peuvent atteindre exceptionnellement 20 d°C entre deux jours consécutifs. Le variation de la moyenne n’est pas alors significative vis à vis du climat car elle concerne une période trop courte : c’est une donnée météorologique.

    Il fait actuellement un froid polaire aux USA (- 40 d°C par endroit), et M. Trump a écrit un tweet indiquant que ce phénomène était la preuve que le climat ne se réchauffait pas. Un enfant de 12 ans qui aurait eu un petit cours sur le climat n’ écrirait pas une telle ânerie, et pourtant il ne serait pas président des Etats Unis.

    Le changement climatique n’est pas la variation météorologique de tous les jours. C’est un ensemble de dérèglements dans les mécanismes complexes du climat, encore incomplètement connus. Les constatations sont diverses : augmentation de la température moyenne de l’atmosphère sur plusieurs années, mais aussi de celle des océans, augmentation de leur acidité et de leur niveau, fonte des glaces,  modification des courants des océans, notamment « el Nino » et « el Nina », déplacement des « jet-stream, courants atmosphériques à haute altitude, modifications de l’évaporation et du régime des précipitations etc.…

    Au plan de la température de l’atmosphère, la température moyenne augmentant, il y aura davantage d’été chaud, mais il y en aura encore des moins chauds. La machine climatique étant perturbée, il n’est pas impossible qu’il y ait des périodes beaucoup plus froides l’hiver.
    L’augmentation du niveau et de la température des océans provoquera des risques de submersion des zones côtières, mais également une augmentation de la violence et du nombre des tempêtes, mais avec là aussi des fluctuation d’une année sur l’autre.
    La modification des précipitations due aux changement des conditions de l’évaporation notamment, entraînera une augmentation des pluies violentes et des inondations à certains endroit, mais, peu à peu également, une moindre pluviosité voire une désertification de certains lieux
    Le changement de quelques degrés de la température moyenne et de l’hygrométrie, peut engendrer des modifications importantes de la végétation et des espèces végétales, voire animales, notamment par suite des difficultés rencontrées pour se nourrir. Les ours polaires vont disparaitre avec la fonte des glaces.

    Ce danger qui nous guette est maintenant bien connu : des milliers de scientifiques se sont penchés sur ces problèmes et les résultats des études, convergent malheureusement vers les mêmes conclusions alarmantes.
    Tous les dirigeants des pays du monde sont maintenant convaincus du danger, sauf monsieur Trump, pas assez intelligent malheureusement et trop imbu de sa personne pour comprendre.
    Ce sont toujours les plus idiots qui se croient intelligents !

          Trump est vraiment un homme peu intelligent, qui n’est poas digne d’être le Président des USA.

           Pour nier l’effet de serre et le changement climatique, il faut déjà une bonne dose de nullité, car les preuves sont tellement multiples et tous les scientifiques d’accord, que c’est vraiment être complètement ignare, que de négliger ces preuves.
          En fait ses décisions ne sont pas celles d’un homme sensé, mais d’un anormal qui ne voit que son ego, et dont les décisions sont prises uniquement par soci de se faire remarquer, sans réfléchir aux conséquences.

           Sur le plan mondial sa décision est irresponsable, car l’Etats Unis est le premier pollueur. C’est le second en quantité totale, après la Chine, mais par habitant, c’est de loin le premier.
Il devrait être celui qui diminue le plus la pollution émise par son pays et il fait exactement l’inverse.
          Augmenter la production de charbon et les centrales électriques utilisant ce combustible, est absurde car c’est le système de production de CO2 le plus polluant.
          Ce sera donc plus difficile au niveau mondial de limiter l’augmentation de température au cours du siècle, et quand on sait les dégâts que peut faire cette augmentation en Afrique, et en Asie l’élévation du niveau des mers, on ne peut qu’être catastrophé et indigné.

           Sa justification, sauver à terme les emplois de quelques dizaines de milliers de mineurs, , mais ce n’est pas cela qui redressera l’économie américaine.
           Par contre l’Amérique est un  pays où les cyclones et autres tempêtes océaniques sont fréquents, et les tornades très destructrices et il est bien connu que le changement climatique augmentera le nombre et l’intensité de ces cataclysmes. A terme la décision de Trup est aussi une catastrophe pour son propre pays. 

           Le plus scandaleux est qu’il ose dire que son pays est l’un des lus écologiques  Quand on connait le peu de sérieux des précautions pour exploiter le gaz de schiste, alors que cela pourrait être fait proprement, ou les dégâts sur l’agriculture et les agriculteurs causés parDupont de Nemours quand il fabrique du téflon avec un produit très toxique le C8, on se dit que où bien Trump est cynique et se moque éperdument des conséquences de ses actes, où alors il est complètement idiot et ne maitrise pas ses connaissances et ses paroles.

           L’avenir de la planète, Trump s’en fout, pourvu qu’on parle de lui et qu’il puisse faire l’intéressant et montrer son pouvoir.

     La COP 21 est présentée comme un demi succès, car les nations se sont mises d ’accord sur une stabilisation, puis une réduction de nos émissions de CO2, et sur un objectif de limitation de l'augmentation de température; mais le protocole reste assez vague, comme tous les accord diplomatiques, d’autant plus que le nombre de participants était énorme.
    Peut être aurait on eu un résultat plus précis en limitant la COP aux grand pollueurs, mais était ce possible ?
    Je salue l'énorme travail effectué par Laurent Fabius, mais en fait il n'y a pas d'objectif précis par nation, de réduction du CO2 émis, et il faudrait pourtant que des pays comme les USA, certains pays européens ou la Chine aient des objectifs précis, alors qu'on ne peut demander à l'Afrique de réduire une émission presque nulle. Et rien ne prouve que la somme des réductions sera suffisante et assez rapide pour ne pas dépasser les 2 d°C..

    Les journalistes, tant à la télévision que dans la presse, sont en général assez peu précis, n’ont pour la plupart pas lu le rapport du GIEC (dont même la synthèse pour les décideurs fait 30 pages et le résumé technique une centaine), et ils citent divers chiffres sans préciser les dates d’échéances, ce qui ne veut plus rien dire.

    En effet, si on veut être clair sur l’avenir il ne faut pas confondre trois dates repères : 2030, 2100 et 2300 et c’est très important de ne pas se contenter du court terme.
    Le deuxième point est de voir que, même avec nos modèles mathématiques performants il y a des incertitudes importantes sur les prévisions, par exemple de température, illustrées par le schéma ci dessous, d’une part (en bleu) parce que nos connaissances sur les phénomènes physiques du climat et nos modèles sont limitées, et d’autre part (en vert) parce qu’on a des incertitudes sur le devenir des émissions de gaz à effet de serre, quelqu’en soit l’hypothèse retenue au départ.

    Le troisième point important est que la terre est très diverse et que les résultats seront assez différents selon le lieu.
    Enfin il faut être conscient que climat et météo sont deux choses différentes et qu’il est difficile de savoir de façon précise quelles seront les conséquences pratiques de valeurs moyennes de paramètres comme la température.
    Les décisions de la COP 21 demandent que l'on ait une émission mondiale voisine de la courbe rouge (et bien répartie géographiquement).

    Voyons le court terme de 2030 :
    Même si on arrivait, ce qui n’est guère probable, à stabiliser rapidement nos émissions de CO2 au niveau actuel, nous émettrions 9 Gt de CO2 par an, soit en 15 ans environ 135 Gt.
    Dans le scénario catastrophe, où les émissions continuent à augmenter de 2, 5% par an, on aboutira à environ 160 Gt, soit seulement 25 GT de plus, dont la moitié seulement s’accumule dans l’atmosphère.
    Cette différence est faible et donc le climat à échéance 2030 est déjà déterminé quoique nous fassions, que nous soyons laxistes ou vertueux. 
    Cela explique que les politiques, qui souvent voient à court terme et en fonction de leurs chances de réélection, ne se bousculent pas pour sauver le climat.

   Par contre la différence est grande à l’échéance 2100..
    La température moyenne continuera à monter après 2100 du fait de la faible destruction du CO2 produit et dans l'hypothèse pessimiste l'augmentation à cet horizon atteindrait 8 d°C, et 2 d°C dans l'hypothèse la plus favorable et peu réalisable.
    Malheureusement les médias n’en parlent jamais

    A cette échéance, les modèles mathématiques nous donnent une idée de ce qui se passera avec une certaine incertitude, mais surtout tout dépendra des mesures que nous prendrons pour diminuer notre consommation d’énergie d’une part, et surtout des moyens pour la produire. Là est la plus grande incertitude et il s’agit de scénarios en fonction de ce que nous ferons et pas de prédictions de l’avenir de madame Soleil.
    La grande difficulté est que si l’incertitude physique repose sur des calculs dont on peut évaluer le taux d’erreurs, les hypothèses de production d’énergie reposent sur des évaluation économiques, au réalisme souvent incertain, et qui dépendent à la fois de problèmes financiers et de volonté politique, laquelle elle même est fonction de l’opinion publique, très peu au fait des problèmes posés et très sujette aux sentiments et peurs irraisonnées.    
    La population, mal informée a une phobie du nucléaire, en raison des accidents de Tchernobyl et de Fukushima, sans se rendre compte que celui de Tchernobyl est dû à une vieille filière de réacteurs peu stables et abandonnée, à des techniciens qui le conduisaient incompétents et et à une protection civile irresponsable et que malgré cela il y a eu peu de victimes: quant au Japon, le tsunami heureusement exceptionnel a fait 20.000 morts et l’accident nucléaire 2, qui auraient pu être évités, ainsi qu’une partie de la contamination.
    La plupart des écologistes inintelligents n’ont toujours pas réalisé que le nucléaire occidental est très sûr (le seul taux d’accidents quasi nul de l’industrie, et qu’il est la seule énergie renouvelable capable de satisfaire aux besoins en énergie, sans produire de CQ2 à la combustion.
    En effet pour stabiliser les émissions de CO2, il faudrait mettre en place chaque année au moins 350 à 400 Gw de production non polluante d'énergie pour remplacer celle utilisant le carbone (principalement charbon, pétrole et gaz).
    En 2014 l’énergie éolienne installée a été d’environ 50 Gw, mais le vent étant très variable, cela représente moins de 15 Gw utilisable rendement environ 30%), et on ne sait pas comment stocker cette énergie. En photovoltaïque, financé pratiquement par les impôts,  la puissance est de l’ordre de 30 à 40 Mw, mais qui, vu le rendement catastrophique (15%), cela représente au plus 5 Gw. De plus le courant continu à faible voltage est pratiquement intransportable, ce qui condamne les grandes centrales, qui par ailleurs occupent une place prohibitive. Il est donc réservé à une urtilisation sur place dans des des maisons individuelles.
    L’hydraulique est déjà utilisée à plein, et les efforts en faveur de la géothermie malheureusement presque inexistants.
    On arrive donc péniblement à 40 Gw de production des énergies nouvelles au lieu des 350 Gw nécessaires. A ce rythme le scénario « vertueux » est une complète illusion au plan réel économique.
    
    La COP21 a produit un bel accord où on s’engage à limiter à l’horizon 2100 l'augmentation de température au dessous de 2 d°C, mais elle ne spécifie aucun des moyens pour y arriver, et c’est là, on vient de le voir, tout le problème.

    Même si nous arrivons à stabiliser d’ici 10 à 15 ans nos émissions de CO2, ce qui en l’état des efforts n’est pas possible, maintenir la hausse de température à 2d°C est une illusion si on en reste à cet accord et si on ne prend pas des masures beaucoup plus précises et contraignantes, et tout en faisant le maximum d’efforts pour cela, je pense qu’il faut malheureusement nous préparer et étudier comment supporter une hausse de température de 3 à 4 d°C qui risque de se produire en fin de ce siècle ou dans les deux prochains siècles.