Les mécanismes du climat sur Terre

Les données astronomiques

La Terre est la seule planète de notre système solaire ayant des climats vivables pour les hommes. Cela s’explique par la configuration des astres de ce système. La chaleur est le moteur des climats. Elle provient d’une source principale qui est le Soleil. Avec ses 6000°C, il rayonne un flux d’énergie dans toutes les directions du système solaire et de façon constante. C’est ce que l’on appelle la constante solaire.

Comme pour un feu de cheminée, plus on est près du foyer, plus on reçoit de chaleur, plus on s’en éloigne, moins on en reçoit. C’est exactement le même mécanisme pour le système solaire ; les planètes proches du Soleil (Mercure ou Vénus) reçoivent tellement de chaleur que leur surface est brûlante, les planètes les plus éloignées (Neptune ou Pluton) ne reçoivent que très peu de chaleur et sont véritablement glaciales.

La Terre a la chance d’être située à bonne distance du Soleil et évite ainsi d’être un bloc de glace ou un charbon ardent. Même si elle ne capte qu’un demi-millardième du rayonnement solaire, cela suffit à produire une température moyenne globale d’environ 14°C. 

La Terre est une sphère légèrement aplatie aux pôles qui est animée par deux mouvements ; elle tourne sur elle-même en 24 heures (une rotation en un jour) et elle tourne autour du Soleil en 365 jours ¼ (une révolution en un an). Sa forme et ses mouvements expliquent la répartition globale des climats en grandes zones ainsi que l’alternance des saisons. Ainsi les climats de la Terre sont-ils plus chauds entre les tropiques car ces zones reçoivent davantage de rayonnement solaire. A mesure que l’on s’éloigne de l’équateur pour se rapprocher des pôles, les climats sont plus froids. Les températures sont ainsi réparties de façon zonale par des données astronomiques mais les données telluriques compliquent cette répartition.

Les données atmosphériques

La distance au Soleil permet à la Terre de recevoir un apport en chaleur équilibré. Sa rotation contribue à des échanges de chaleur au sein de l’atmosphère, ainsi les zones chaudes (au niveau de l’équateur) ne se réchauffent pas en permanence et les zones froides (près des pôles) ne se refroidissent pas indéfiniment. L’air chaud ou l’air froid, portés par le vent, circulent en effet au sein de l’atmosphère et contribue à équilibrer le bilan de chaque zone. Pourquoi alors, la carte de répartition des climats à l’échelle mondiale n’est-elle pas complètement régulière ?

Ce sont des données que l’on appelle telluriques qui vont compliquer cette répartition. Effectivement, on obtiendrait cette répartition si le substrat était le même partout et s’il n’y avait pas d’altitudes différentes. Or la Terre se caractérise justement par une mosaïque de substrats différents et de variations importantes d’altitudes. C’est pourquoi deux villes ayant la même latitude peuvent avoir deux climats très différents.

Par exemple, sur la façade océanique de l’Atlantique, prenons deux villes qui sont face à face, l’une à l’ouest de l’Atlantique (Nantes, 47° N) et l’autre à l’est (Chatham, au Canada, près de l’embouchure du Saint-Laurent, 47° N). La température moyenne du mois le plus froid sera de 5°C pour Nantes et de -9,6°C pour Chatham. Un climat plutôt tempéré pour Nantes et un climat aux hivers beaucoup plus rudes pour Chatham, alors qu’elles reçoivent la même quantité d’énergie solaire !

Les facteurs d’azonalité

Plutôt que de chercher les explications pour chaque situation, il est plus important de comprendre les facteurs d’azonalité.