•           On verra dans les articles suivants qu'il y a une relations 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).

    El Nino et la Nina (2) : les courants à haute altitude (jets streams)

              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 corant 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.

    El Nino et la Nina (2) : les courants à haute altitude (jets streams)

     

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


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  •           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 :

    El Nino et la Nina.(1) : Les courants océaniques         
    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.El Nino et la Nina.(1) : Les courants océaniques

              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 :

    El Nino et la Nina.(1) : Les courants océaniques

              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

     


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  •       Rassurez vous, ce n'est pas un test de psycho !
         Juste une petite plaisanterie.

         Est ce que, lorsque vous êtes mal réveillé(e) le matin, au petit déjeuner, votre maman vous aide t'elle encore à vous débarbouiller ainsi ?

    Etes vous adulte, ado ou enfant ?

          Si oui, vous êtes encore un(e) enfant !

     


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  •      Sans doute ne savez vous pas ce qu’est un « blob » et encore moins un « Physarum polycéphalum ». Je n’en n’avais aucune idée avant d’avoir lu un article dans la revue « Pour la Science ».
        Les scientifiques appellent cette plante particulière le « blob » en pensant au monstre d’un film d’horreur, visqueux et gluant. Elle ressemble à une moisissure, ou une levure, de couleur jaune vif, et elle a une particularité rare : elle est formée d’une seule cellule, mais, alors que la taille d’une cellule est habituellement de quelques microns et qu’elle ne possède qu’un noyau, le blob unicellulaire peut s’étaler sur plusieurs mètres carrés et comporter des milliards de noyaux.
        Et ce n’est pas sa seule originalité.
        Si cette plante est classée dans la catégorie des « fungi » (levures, moisissures et champignons ), elle a certaines caractéristiques de comportement du monde animal.

    http://lancien.cowblog.fr/images/Vegetationarbres2/blob.jpg
        En général les cellules des organismes évolués se reproduisent par mitose : le matériel génétique se duplique, puis se sépare; les noyaux se séparent tous deux identiques et deux cellules diploïdes (les chromosomes vont par paires) se séparent (cf. schéma ci-dessous).
    http://lancien.cowblog.fr/images/Vegetationarbres2/350pxEvenementsimportantsenmitosesvg.png    Le « blob » se reproduit très différemment et a une structure très particulière.     
    Comme par exemple les champignons, des protubérances de la cellule produisent des spores qui donnent naissance à des gamètes, qui n’ont qu’un seul chromosome (haploïdes), et qui fusionnent pour donner une cellule fille à deux chromosome (diploïde).
        Mais chose rare, dans le cas du blob, cette cellule ne va pas se diviser en deux autres identiques, mais seuls les noyaux vont se diviser et l’on n’aura qu’une cellule unique qui grandit peu à peu avec une multitude de noyaux, mais qui peut se reproduire selon le même cycle; (cf. schéma ci-dessous).

    http://lancien.cowblog.fr/images/Vegetationarbres2/blobrepro.jpg
        Seules des gamètes de sexes différents peuvent fusionner, mais pas de problème de rencontre pour les blobs, car il y a 720 sexes différents !!
        De plus le blog a une propriété particulière : si vous coupez un blob en deux, vous avez deux blobs parfaitement vivants et en pleine forme. A l’inverse si vous mettez deux blobs en contact, ils fusionnent en un seul blob, évidemment plus étendu, mais avec une parfaite entente au sein du nouveau blob.

        Le blob se déplace, notamment pour trouver sa nourriture. Il est parcouru par un réseau de « veines » dans lesquelles circule un liquide qui contient des protéines et des nutriments. Le courant du liquide dans ces veines s’inverse toutes les deux minutes, exerçant ainsi des pressions uniformément réparties sur la cellule. Mais si le blob veut se déplacer, il privilégie une direction dans laquelle le liquide se déplace davantage et exerce donc une pression directionnelle sur la cellule, qui alors se déplace dans cette direction, à quelques centimètres par heure.

        Le blog se nourrit de spores, de bactéries, de champignons et moisissures. Comme il n’a pas de bouche, il phagocyte ses proies : il se lie à elles par ses pseudopodes et des «colles» utilisant des glucoses. Il y a alors une fusion de la paroi de la proie avec la membrane de la cellule blob et la cellule va digérer sa proie grâce à des enzymes.

        Les blobs ont des comportements proches d’animaux, en ce sens qu’on peut leur faire subir un apprentissage, qu’ils peuvent transmettre à d’autres blobs si on les fusionne et on les re-sépare ensuite.
        
    Savez vous ce qu'est un "blob" (pas un blog!)     Ainsi les blobs peuvent s’habituer au milieu. Si on les sépare de nourriture éventuelle par un chemin qu’ils vont emprunter pour se l’approprier, on peut mettre sur ce chemin un produit chimique répulsif (du sel par exemple).
        Le blob va alors mettre beaucoup de temps pour parcourir le chemin. Mais si on répète l’expérience plusieurs fois, il mettra de moins en moins de temps, ayant acquis de l’expérience par apprentissage.

    Savez vous ce qu'est un "blob" (pas un blog!)    Plus étonnant, les chercheurs ont placé deux blobs devant deux entrées proches d’un labyrinthe, et de la nourriture à deux sorties de cet espace.
    Les deux blobs ont commencé à se propager dans le labyrinthe, ont fusionné entre eux et ont peu à peu rempli tout l’espace du labyrinthe jusqu’aux deux stocks de nourriture. Puis, une fois cette nourriture repérée, ils se sont retirés de toutes les parties inutiles du labyrinthe, n’occupant plus que les deux plus courts chemins des entrées à la nourriture.

    Savez vous ce qu'est un "blob" (pas un blog!)    Encore plus étonnant, les chercheurs ont disséminé tout autour d’un blob des flocons d’avoine en divers emplacements. Le blog est alors allé chercher sa nourriture en s’étalant sur l’emplacement; mais dans la cellule chaque fois que le blob trouvait un nouveau flocon d’avoine, une veine apparaissait dans sa circulation, entre le point précédent et le nouvel emplacement. A la fin de l’expérience un réseau de veines s’était formé dans la cellule, reliant tous les points où se trouvaient des flocons d’avoine. Mais le réseau ne comportait que les chemins les plus courts en ligne droite, et avec une redondance minimale, les chemins inutiles ayant été éliminés.

        A croire que les blobs ont appris la géométrie et la théorie des graphes !!

        Les chercheurs ont alors fusionné des blobs « initiés par apprentissage », avec des blobs « naïfs » qui ne l’avaient pas subi. Au bout de diverses durées ils ont séparé les blobs fusionnés. Si la fusion avait duré plus de 3 heures, les deux blobs avaient les mêmes « connaissances » : le blob initié avait transmis ce qu’il avait appris au blob naïf.
        On ne connaît pas exactement le mécanisme de cette transmission, mais il est de nature chimique, soit par formation de composés chimiques par apprentissage, soit par modification épigénétique de l’ADN, modifications transmises d’un blog à l’autre demandant une durée d’environ 3 heures.
       
    Nota : les schémas sont empruntés à l’article de la revue « Pour la Science ».


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