Comment expliquer les différences de climat ?

Le changement climatique est un thème incontournable des questions environnementales du XXIème siècle. Cependant, une confusion fréquente consiste à associer deux disciplines pourtant différentes : la climatologie et la météorologie. Cet article vous propose d’y voir un peu plus clair !

Deux composantes permettent de distinguer météo et climat : la composante spatiale, mais aussi la composante temporelle. La météorologie est donc la science des phénomènes atmosphériques actuels et leur prédiction à court terme. Tandis que la climatologie étudie l’évolution à long terme des caractéristiques climatiques et de leurs changements à venir sur de grandes échelles temporelles.

Une météorologie axée sur les grandeurs atmosphériques

La météorologie étudie avant tout les phénomènes et grandeurs atmosphériques. Elle est pour ces raisons reliée à la géophysique et la mécanique des fluides. L’objectif de la discipline est donc d’établir des prévisions pour ces grandeurs atmosphériques à court ou moyen terme.

Les 6 principales grandeurs atmosphériques suivies par les météorologues sont :

• Les températures (relevées par réseau de stations météorologiques) ;
• La pression atmosphérique (mesurée en hectopascal hPa : 1 hPa = 0,00098 atm) ;
• La pluviométrie (précipitations en mm de colonne d’eau) ;
• La couverture nuageuse (ou nébulosité) ;
• Le degré d’hygrométrie (ou taux d’humidité) ;
• La vitesse du vent (épisodes venteux, tempêtes, cycloniques …).

Depuis 1873, le réseau de stations météorologiques a nettement progressé. Aujourd’hui, plus de 10.000 stations terrestres et 5000 stations en mer de haute technologie suivent les grandeurs atmosphériques.

La climatologie en tant que science de l’atmosphère

La climatologie se concentre sur les conditions moyennes de l’atmosphère, sur une échelle temporelle longue et sur de vastes zones géographiques. Par exemple, la courbe de Mann (Mann et al., 1999) étudie l’évolution moyenne des températures depuis plus de 1000 ans sur l’ensemble de l’Hémisphère Nord. Plus l’échelle est locale, plus il est difficile d’extrapoler pour l’ensemble de la planète les résultats obtenus. C’est pourquoi la courbe de Mann, par exemple, ne rend pas bien compte de l’optimum médiéval, phénomène climatique apparaissant pour des climats locaux comme dans le cas de l’Angleterre (Lamb, 1965).

Pour comparer des variations climatiques entre différentes régions du globe et durant de grandes échelles temporelle, les climatologues ont recours à des normales climatiques. Ce sont des moyennes arithmétiques de paramètres climatiques (température, pluviométrie, …) pour des intervalles de temps définis. L’OMM (Organisation Mondiale du Climat) recommande de considérer des périodes de 30 ans. Par exemple, la période 1951-1980 telle que l’utilise le graphique ci-dessous de la NASA. Le graphique d’anomalie des températures globales correspond sur l’axe des ordonnées à la différence entre la température globale pour chaque année et la normale des températures sur la période 1951-1980.

Climatologie et indices climatiques

En définitive, a climatologie prend en compte différents indices climatiques, selon la période et la localisation étudiées. Il est ainsi possible de suivre la variabilité naturelle du climat terrestre et d’en déduire l’impact des activités humaines. Voici ci-dessous quelques exemples d’indicateurs climatiques.

A partir de données géophysiques, géochimiques et géologiques :

• Bilan radiatif terrestre ;
• Composition et évolution chimique de l’atmosphère ;
• Épisodes géologiques majeurs ;
• Érosions et altérations des roches à différentes échelles temporelles ; 
• Variation de l’albédo et de la cryosphère ;
• Evolution et impact de la végétation mondiale ;
• Tectonique des plaques, ouvertures océaniques.

A l’échelle des décennies, des siècles et des millénaires :

• Réseau mondial de mesures météorologiques fiables (depuis 1873) permettant de calculer la température moyenne globale ;
• Suivi des émissions anthropiques de gaz à effet de serre (GES) ;
• Surfaces mesurées des banquises en Arctique et Antarctique (photos aériennes ou satellites) ;
• Données historiques, témoignages avérés, données agricoles. Exemples des relevés de dates des vendanges en France depuis 1900, datation très ancienne des premières floraisons de cerisiers au Japon ;
• Analyse des pollens conservés dans les sédiments lacustres en lien avec les climats passés.

A l’échelle du million d’années :

• Composition isotopique des atomes d’oxygène fixés dans les molécules d’eau d’une colonne forée de glaces polaires (températures de surface selon le thermomètre isotopique) ;
• Composition chimique des bulles d’air fossiles (teneurs passées en dioxyde de carbone).

Météorologie et climatologie : en résumé

Météorologie et climatologie sont donc deux disciplines différentes ! Ainsi, lorsqu’un rapport scientifique envisage l’évolution possible des climats (scénarios RCP), il envisagera la variation d’indicateurs climatiques et en tirera des conclusions sur l’évolution du climat dans un proche horizon, à l’échelle d’un territoire. Mais en aucun cas, les modèles ne pourront prévoir la météo exacte du prochain siècle ! Par exemple, pour l’horizon 2100, les climatologues envisagent un climat méditerranéen en Auvergne (scénario RCP 4.5).

Le climat sera en effet plus chaud et plus sec, avec des associations végétales remontant depuis le sud de la France. Mais en aucun cas, il ne sera possible de publier le bulletin météorologique de Clermont-Ferrand du 17 avril 2100. C’est pourquoi il et crucial de bien saisir la nuance entre météorologie et climatologie !

Comment expliquer les différents climats ?

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