L'impact des cellules de Hadley sur le temps
Les cellules de Hadley jouent un rôle clé dans la formation des modèles météorologiques mondiaux.
Spencer A Hill, Simona Bordoni, Jonathan L Mitchell, Juan M Lora
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T'es déjà demandé pourquoi certains endroits sur Terre ressemblent à un sauna alors que d'autres sont aussi secs qu'un désert ? Eh bien, une grosse raison c'est ce qu'on appelle les Cellules de Hadley. Imagine-les comme des ceintures géantes d'air qui tournent et aident à contrôler nos modèles météo. Elles s'étendent de l'équateur jusqu'à environ 30 degrés au nord et au sud. Mais voici le truc : ces cellules de Hadley ne restent pas au même endroit toute l'année. Elles bougent ! Et quand elles le font, elles impactent le Climat d'une manière qui peut nous aider à comprendre des trucs comme les sécheresses et les inondations.
C'est Quoi les Cellules de Hadley ?
D'abord, clarifions ce que sont vraiment les cellules de Hadley. Imagine deux énormes ventilos dans le ciel. L'un commence à l'équateur, tandis que l'autre est autour de 30 degrés de latitude dans les deux hémisphères. Ces ventilos envoient de l'air chaud et humide vers le haut. Quand cet air monte, il se refroidit et s'étale, créant des vents qui descendent ensuite. Ce cycle d'air qui monte et descend crée des modèles météo distincts.
Quand l'air descend autour de 30 degrés de latitude, il se réchauffe à nouveau, ce qui entraîne des conditions sèches dans ces régions. C'est pourquoi des endroits comme le désert du Sahara existent où il ne pleut presque jamais. Pendant ce temps, près de l'équateur, où l'air monte, on voit des forêts tropicales bourdonner de vie et, tu l'as deviné, des pluies abondantes.
Changements saisonniers
Maintenant, tout comme tu mets des shorts en été et un manteau en janvier, les cellules de Hadley changent aussi avec les saisons. En été, elles s'étendent, poussant leur flux descendant plus près des pôles. En hiver, elles se retirent vers l'équateur. Ce mouvement d’avant en arrière affecte où la pluie tombe à travers le globe.
Par exemple, lorsque la cellule de Hadley nord s'étend en été, tu trouveras qu'elle apporte un peu de pluie très attendue à des endroits qui étaient secs quelques mois plus tôt. À l’inverse, pendant l'hiver, quand la cellule de Hadley se contracte, certaines zones peuvent se retrouver assoiffées. C'est cette danse annuelle des cellules de Hadley qui influence les régimes de précipitations et les températures dans de vastes régions.
Variations annuelles
Non seulement les cellules de Hadley changent avec les saisons, mais elles varient aussi d'année en année. T'as déjà entendu parler d'El Niño ? C'est un phénomène qui se produit tous les quelques années et qui est lié à des changements dans les températures de l'océan. Quand El Niño se produit, il affecte les cellules de Hadley, les faisant changer de position et influencer les modèles météo.
Pendant une année El Niño, l'eau chaude dans l'océan Pacifique peut causer la contraction des deux cellules de Hadley vers l'équateur. Cela peut conduire à de fortes pluies dans certaines zones, tandis que d'autres régions peuvent connaître une sécheresse. C'est comme un jeu mondial de chaises musicales, où tout le monde essaie de trouver la meilleure place, mais les chaises continuent de bouger !
Le Rôle des Nombres de Rossby
Ok, ajoutons un peu de science là-dedans. Y'a un terme appelé le Nombre de Rossby. Pense à ça comme une mesure de l'influence que ces vents tourbillonnants exercent sur les cellules de Hadley. Plus l'influence est forte, plus le mouvement des cellules est marqué.
En utilisant ce concept, les scientifiques peuvent prédire jusqu'où les cellules de Hadley vont bouger et comment ce mouvement affectera le climat mondial. C’est un peu comme essayer de deviner jusqu'où un chien va courir après avoir aperçu un écureuil : certains jours, ils bougent à peine, d'autres jours, ils le poursuivent sur des pâtés de maisons !
Le Grand Débat : Stabilité Statique vs. Nombres de Rossby
Dans le monde de la science climatique, il y a un petit débat qui se déroule. Certains chercheurs soutiennent que la façon dont l'atmosphère change avec la température (stabilité statique) est ce qui pousse principalement l'expansion des cellules de Hadley. D'autres croient que tout tourne vraiment autour des nombres de Rossby. La vérité est probablement quelque part au milieu. L'interaction entre ces deux facteurs pourrait déterminer comment les cellules de Hadley se comportent alors que notre monde se réchauffe.
Modèles météo et changement climatique
Alors que les humains continuent de balancer des gaz à effet de serre dans l'atmosphère, le climat est en train de changer. Une des grandes questions est de savoir comment ces changements vont affecter les cellules de Hadley. Si elles s'étendent, on pourrait voir plus de sécheresses dans certaines zones et des pluies excessives dans d'autres. Les prévisions sont encore en cours d'élaboration, mais une chose est claire : le temps ne sera plus le même.
Par exemple, une cellule de Hadley plus forte pourrait signifier que les zones autour d'elle deviennent encore plus sèches, tandis que des endroits plus éloignés pourraient finir avec plus de pluie. Ça pourrait créer un effet domino, impactant l'agriculture, l'approvisionnement en eau, et même où les gens peuvent vivre confortablement.
Conclusion : Un Souffle d'Air Frais
Voilà, c'est dit ! Les cellules de Hadley sont des forces puissantes dans notre atmosphère, contrôlant les modèles météo et le climat. Elles dansent au rythme des saisons et changent chaque année en fonction de phénomènes comme El Niño. Bien que les scientifiques essaient toujours de trouver comment prédire au mieux leurs mouvements, ils savent que notre climat changeant influencera ces courants d'air d'une manière nouvelle et excitante.
La prochaine fois que tu entendras parler d'une forte tempête ou d'une période de sécheresse, souviens-toi juste : ça pourrait bien être ces ventilos invisibles, les cellules de Hadley, en mouvement !
Titre: Interpreting seasonal and interannual Hadley cell descending edge migrations via the cell-mean Rossby number
Résumé: The poleward extent of Earth's zonal-mean Hadley cells varies across seasons and years, which would be nice to capture in a simple theory. A plausible candidate, from Hill et al. (2022), combines the conventional two-layer, quasi-geostrophic, baroclinic instability-based framework with a less conventional assumption: that each cell's upper-branch zonal winds are suitably captured by a single, cell-wide Rossby number, with meridional variations in the local Rossby number neglected. We test this theory against ERA5 reanalysis data, finding that it captures both seasonal and interannual variations in the Hadley cell zonal winds and poleward extent rather well. For the seasonal cycle of the NH cell only, this requires empirically lagging the prediction by one month, for reasons unclear to us. In all cases, the bulk Rossby number value that yields the most accurate zonal wind fields is approximately equal to the actual cell-mean value. Variations in these cell-mean Rossby numbers, in turn, predominantly drive variations in each cell's poleward extent. All other terms matter much less -- including the subtropical static stability, which, by increasing under global warming, is generally considered the predominant driver of future Hadley cell expansion. It thus seems plausible that warming-driven changes in the cell-mean Rossby number, which have yet to be rigorously explored, could meaningfully influence the mean and spread in projections of future Hadley cell expansion.
Auteurs: Spencer A Hill, Simona Bordoni, Jonathan L Mitchell, Juan M Lora
Dernière mise à jour: 2024-11-21 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.14544
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.14544
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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