Qu'est-ce que le temps ?
Avant même de définir ce qu'est le temps, reconnaissons qu'il a son utilité, en dépit de nos protestations lorsqu'il ne correspond pas à ce que nous souhaiterions.
Si le temps — au sens météorologique évidemment — n'existait pas, l'air serait parfaitement calme. Mais alors il n'y aurait pas de vent pour emporter les grains de pollen et assurer la fécondation des plantes, pas de pluie pour faire pousser la végétation et débarrasser l'air de ses impuretés, pas de nuages pour apporter un peu de fraîcheur les jours de canicule. En fait, la Terre deviendrait bien vite invivable.
Le temps, c'est donc l'état de l'atmosphère à un moment donné; sur les planètes dépourvues d'atmosphère, le temps n'existe pas. Au départ de tous les phénomènes météorologiques qui caractérisent cet état de l'atmosphère, il y a le Soleil.
L'influence du Soleil
C'est en effet le Soleil qui chauffe, directement et indirectement, la surface terrestre, provoquant des variations de température suivant la nature du sol, la saison ou l'heure de la journée. Ces variations de température amènent à leur tour des variations de pression et, par conséquent, des vents.
Ceux-ci, enfin, entraînent avec eux les nuages formés par l'évaporation au-dessus des océans, et donnent lieu, selon les circonstances, à une très grande variété de temps.
Comme on le voit, bien que les mécanismes de base du temps soient extrêmement simples, les diverses interactions qui s'ensuivent font qu'il est très difficile de prévoir son évolution.
Au départ, donc, l'air ambiant se trouve réchauffé par son contact avec le sol, lui-même chauffé par le Soleil. Cet air chaud, en se dilatant, devient plus léger et s'élève dans l'atmosphère; il va par conséquent être remplacé par de l'air froid, qui s'écoule en dessous. L'air plus froid, en se réchauffant, va monter à son tour, et ainsi de suite.
Ce mouvement constitue un courant de convection, analogue à celui qui se forme, par exemple, au-dessus d'un radiateur d'appartement.
La chaleur solaire a également pour effet d'évaporer l'eau des continents et, surtout, celle des océans. La vapeur ainsi formée, d'ailleurs invisible à ce moment-là, s'élève avec l'air chaud. Mais comme la pression atmosphérique diminue avec l'altitude, il y aura au bout d'un certain temps condensation et formation de nuages.
Ceux-ci créent dans l'atmosphère des phénomènes très variés, allant de la simple pluie aux orages, en passant par la neige, la grêle ou le brouillard.
Comme en outre les masses d'air formées au-dessus des océans sont plus humides que celles formées au-dessus des continents, il y a différents types de temps (froid et humide, chaud et humide, froid et sec, chaud et sec), qui eux-mêmes aboutissent à différents types de climats, suivant les régions préférentiellement situées sur leur passage.
Cette eau, finalement, retourne à la mer par l'intermédiaire des pluies et des fleuves: c'est le célèbre cycle de l'eau.
Appliquons maintenant cette description à la Terre entière. Nous comprenons alors que l'air équatorial, plus chaud, va être remplacé en permanence par de l'air froid venu des pôles; une fois parvenu en altitude, l'air chaud équatorial, refroidi, va se diriger vers les pôles, puis redescendre au niveau des régions tempérées.
Dans la zone équatoriale (entre 15° de latitude nord et 15° sud) règne ainsi une aire de basse pression (758 mm en moyenne) puisque l'air chaud est moins dense.
Dans les zones tropicales (entre 15 et 40° de latitude) se trouve une aire de haute pression (762 mm en moyenne) due à l'afflux d'air venu du pôle.
Puis on rencontre une nouvelle zone de basse pression au-dessus des régions tempérées (de 740 à 760 mm) et enfin une aire de haute pression sur les calottes polaires en raison de leur basse température.
Deux à deux, ces zones de haute et de basse pression cherchent à s'équilibrer, d'où l'établissement de courants, avec vents et nuages. Ces mouvements de convection seraient assez simples si notre planète était immobile. Mais elle tourne, et ce mouvement de rotation introduit une importante perturbation, désignée sous le nom de force de Coriolis.
Déviés vers l'ouest (dans l'hémisphère Nord), ces grands courants vont alors s'organiser en mouvements tourbillonnaires, formant ce que les météorologistes appellent des anticyclones (au-dessus des aires de haute pression) et des dépressions (au-dessus des aires de basse pression).
La pression « standard » de 760 mm (ou 1013 mb) définit la démarcation entre les deux. D'une manière générale, les dépressions apportent du mauvais temps, les anticyclones du beau temps.
Le temps de la France est le plus souvent déterminé par les influences respectives d'un anticyclone situé au niveau des Açores et d'une dépression généralement stationnée sur l'Islande. Ce que nous appelons le « temps » se trouve donc produit par l'interaction entre deux masses d'air de pressions différentes.
Les masses d'air et les fronts
Si tous les points de l'atmosphère, à la surface de la Terre, étaient à la même pression, l'air serait en équilibre et il n'y aurait ni vents ni masses d'air.
Mais ce n'est jamais le cas, et si, à un moment donné, on joint sur une carte toutes les lignes d'égale pression (isobares), on obtient une série de courbes qui par endroits se referment sur elles-mêmes : ce sont les anticyclones et dépressions déjà évoqués.
Les cartes isobares permettent donc de repérer très facilement les différentes masses d'air. Celles-ci possèdent des propriétés bien définies, liées à leur lieu d'origine, mais leur caractère peut être modifié par la surface au-dessus de laquelle elles se déplacent (océan, désert, etc.).
La France — et d'une façon générale tous les pays européens —, située par une latitude moyenne, est balayée par des masses d'air très contrastées: ce sont tantôt des masses d'air tropical, chaudes et humides, tantôt des masses d'air polaire, froides et sèches. Quand ces deux masses antagonistes se rencontrent, il y a formation d'un front. Ce sont les fronts qui marquent les changements de temps.
Du point de vue de leur origine, on distingue :
— Les masses d'air polaire, originaires, comme leur nom l'indique, des hautes latitudes. Au départ froid et stable, cet air se réchauffe pour devenir de plus en plus instable, favorisant le développement de nuages de convection (cumulus).
Dans une telle masse d'air, la température augmente de 7,5 °C par kilomètre. La visibilité est bonne. S'il parcourt un long trajet sur l'océan, il devient de l'air polaire maritime; s'il suit un long trajet sur le continent, il devient tout naturellement de l'air polaire continental.
— Les masses d'air arctique sont instables et possèdent des propriétés électriques particulières, qui conduisent à des averses de grêle, à des orages ou à des chutes de neige. Ce type de masse d'air, au sein de laquelle la température baisse de 8 °C par kilomètre, s'accompagne toujours de tempêtes et d'une forte baisse de température.
Son passage est suivi d'une remontée brusque du baromètre. La visibilité est très bonne: plusieurs dizaines de kilomètres.
— Les masses d'air tropical parviennent souvent jusqu'aux latitudes moyennes et deviennent de plus en plus stables en remontant vers le nord. Leur arrivée dans les régions tempérées s'accompagne de brumes et de brouillards. La diminution de température avec l'altitude est particulièrement faible dans ce type de masse d'air : 4,5 °C par kilomètre, et parfois moins.
— Les masses d'air équatorial ne concernent pas nos régions.
Les fronts, qui sont, nous l'avons vu, la zone de démarcation entre deux masses d'air, peuvent être froids, chauds, stationnaires, faibles et occlus.
— Les fronts froids correspondent à une masse d'air froid, donc dense, qui arrive en biseau sous une masse d'air chaud, qu'elle repousse tout en la soulevant.
Dans l'hémisphère Nord, ils se déplacent généralement vers l'est ou le sud-est, à 40 km/h en moyenne, et plus rapidement en hiver qu'en été. Les perturbations liées à un front froid sont habituellement violentes (car le « coin » est fortement incliné), mais de courte durée. Les précipitations prennent la forme d'averses parfois accompagnées d'orages et de violentes rafales de vent.
— Les fronts chauds correspondent à une masse d'air chaud qui, tout en s'élevant au-dessus d'une masse d'air froid, repousse celle-ci devant elle. Dans l'hémisphère Nord, ils se forment à l'est de cellules dépressionnaires et se déplacent à 25 km/h, donc presque deux fois plus lentement qu'un front froid.
Un temps de front chaud s'étend sur plusieurs centaines de kilomètres en avant de la ligne de front, les nuages précurseurs ayant une avance de 1 500 km; ils annoncent par conséquent l'arrivée du front quarante-huit heures auparavant.
Lorsque le front s'approche, on voit apparaître successivement des cirrus, nuages très élevés, puis des cirro-stratus, qui s'épaississent progressivement, suivis d'altostratus et de nimbo-stratus. Une zone de précipitation précède le front sur 300 km.
— Les fronts stationnaires peuvent persister longtemps. Ils sont assez semblables aux fronts chauds et s'accompagnent de pluies.
— Les fronts faibles ne donnent pas lieu à une modification du temps. Ils se distinguent seulement par suite du changement de direction du vent qui accompagne leur passage.
— Les fronts occlus
correspondent à une masse d'air chaud soulevée par la rencontre de deux masses
d'air froid.
D'une façon générale, les fronts sont précédés d'une baisse du
baromètre.
Le climat
Quel que soit le temps que connaisse une région donnée, les variations se situent toujours dans des limites assez bien marquées.
On peut alors définir un « temps moyen » : c'est ce que nous appelons le climat
Pour le caractériser on relève notamment les valeurs maximale et minimale de la température, le nombre de jours de gelée, la pluviosité, la durée d'ensoleillement, la direction des vents dominants, etc.
Lorsque la série d'observations est suffisamment longue, on peut déterminer une valeur moyenne de tous ces éléments, cette moyenne devenant alors la valeur « normale ».
Les météorologistes distinguent cinq grands types de climats :
Polaire. Si la température moyenne du mois le plus chaud est inférieure à 10 °C.
Tempéré. Climat correspondant à la façade maritime et occidentale des continents de moyenne latitude, et aux régions montagneuses des pays tropicaux.
Subtropical. Se caractérise par une faible humidité relative et un fort ensoleillement. C'est là que se forment les anticyclones. On y relève de grands contrastes de température entre le jour et la nuit, ainsi qu'entre l'hiver et l'été : c'est ainsi qu'il peut geler la nuit, en été, au Sahara.
Tropical. Dans ce type de climat, la saison sèche se place en hiver, l'été étant humide. La bande tropicale se situe entre 10 et 20° de latitude.
Équatorial. C'est un climat chaud et humide, où les pluies sont réparties sur toute l'année : 2 000 mm par an en moyenne. La durée quasi constante du jour, quelle que soit la raison, explique que les écarts de température y soient très faibles : 5 °C seulement entre la moyenne d'hiver et la moyenne d'été (contre 12 °C en France).
Signalons enfin qu'il existe des microclimats, correspondant à des régions très limitées en superficie et résultant de facteurs géographiques, biologiques ou artificiels. Les lacs artificiels formés par certains barrages hydro-électriques, par exemple, peuvent modifier le climat local sur quelques dizaines de kilomètres carrés.
Les lignes d'égale pression sont tracées de 5 en 5 mb et font bien ressortir la zone de basse pression (Dépression) et celle de haute pression (Anticyclone). En pointillés la ligne de pression standard. Le resserrement des isobares entre l'anticyclone situé au large de l'Irlande et la dépression sur le Danemark traduit une assez grande force du vent. Par contre, il est faible sur l'Atlantique.
Voir aussi: La pression atmosphérique, La pression atmosphérique réduite
LE CLIMAT DE LA FRANCE
II est intéressant, pour clore cette section de généralités sur le temps, de définir rapidement le climat de la France.
La température moyenne annuelle oscille entre 8 et 14 °C selon les régions (11,5 °C à Paris). On peut distinguer trois grandes zones.
— La première, à droite d'une ligne Nice-Calais, connaît une température moyenne inférieure à 10 °C; elle correspond aux Alpes, au Jura, à l'Alsace, à la Champagne et au Nord.
— La deuxième, à gauche d'une ligne Nice-La Roche-sur-Yon, c'est-à-dire la Vendée, le Poitou-Charentes et l'Aquitaine, se situe entre 12 et 14 °C.
— La troisième, placée entre ces deux secteurs et couvrant Massif Central, Bretagne, Normandie, Touraine et Ile-de-France, possède une température moyenne de 10 à 12 °C.
Mentionnons enfin la bande côtière de la Méditerranée, de Nice à Perpignan (Côte d'Azur, Languedoc, Roussillon), où la moyenne annuelle des températures avoisine 15 °C.
Notons aussi que le littoral atlantique, du Morbihan au Pays Basque, est presque aussi doux que la Côte d'Azur, mais seulement en hiver: dans les Landes et en Vendée, le mimosa fleurit en février. En revanche, en été, la côte méditerranéenne connaît généralement une température plus élevée.
Sur les côtes (mer du Nord, Manche, Atlantique, Méditerranée), on compte moins de 40 jours de gelée par an, par suite de l'effet adoucissant de la mer. Mais on en compte plus du double dans le quart nord-est du pays (Alsace, Lorraine, Morvan, Jura), sans parler bien entendu des montagnes.
Du point de vue de la pluviosité, on ne remarque pas de zones bien délimitées. Les pluies sont seulement plus abondantes sur les reliefs, ainsi qu'en Bretagne, en basse Normandie et en Aquitaine, sur les contreforts nord-ouest du Massif central (Limousin). Les régions les plus sèches sont la plaine d'Alsace, l'Ile-de-France, la Touraine, le Roussillon et le delta du Rhône.
La nébulosité, enfin, est importante sur la moitié nord de la Bretagne, la Normandie et la Picardie (moins de 60 jours de ciel clair par an) et faible sur les Pyrénées-Orientales, le Languedoc-Roussillon, la Provence-Côte d'Azur et les Alpes (plus de 100 jours).
Exprimée en heures d'ensoleillement, elle conduit à placer en tête Toulon (2 890 h), suivi d'Ajaccio (2 790 h) et de Nice (2 780 h). Lille et Rouen, avec 1570 et 1610 h par an respectivement, sont les moins favorisés, suivis de Metz, Nancy et Strasbourg, qui ne dépassent pas 1 700 h. Paris, à titre de comparaison, connaît 1 850 h de soleil par an.
