LA RECHERCHE EN CLIMATOLOGIE
A - Objectifs et contraintes
B - La
dynamique générale de l'atmosphère
C
- La dynamique du temps et du climat dans les zones tempérées
et polaires
D
- La dynamique du temps et du climat dans la zone tropicale
E
- La climatologie appliquée : topoclimatologie
et climatologie urbaine
F
- Les changements climatiques
A - Objectifs et contraintes
La
climatologie est actuellement un sujet "à la mode", avec des thèmes
nouveaux qui apparaissent et passionnent avant de s'estomper devant des sujets
émergents, plusieurs thèmes pouvant se superposer pendant quelque temps, ou
s'imbriquer voire se confondre. Ainsi, après la crainte d'un "nouvel âge de glace" dans les
années 1970, puis après la menace des
"pluies acides", après le déboisement tropical et notamment celui
de l'Amazonie déclarée "poumon de la
planète", après la péjoration pluviométrique subsaharienne et "l'homme sahélien responsable de sa
sécheresse", après le "trou
d'ozone" qui semble maintenant se "reboucher", après mais
aussi en même temps que "le niño -
maître du monde" responsable de toutes les catastrophes climatiques du
globe, est apparu le fameux "réchauffement
global" et le thème de la planète malade de son climat (bientôt
asphyxiée par la pollution et surchauffée), planète en danger qu'il faut sauver
... En attendant sans doute la prochaine lubie ou fixation passagère ...
Etre
climatologue signifiait, il y a encore peu de temps, être géographe physicien,
désigné aussi géoclimatologue, et analyser les
relations à l'interface air / sol, le sol étant aussi bien l'océan que le
continent, pour la définition des milieux naturels. Chez les météorologues,
dont le souci majeur voire unique est la prévision du temps, le terme
climatologie (plus restrictif) désignait l'acquisition et l'archivage des
données d'observation, travail administratif peu considéré, "finir à la climatologie" représentant
dans les services météorologiques une sorte de relégation, voire de « mise
au placard ».
Depuis peu,
avec le thème du « changement climatique », fleurissent abondamment
les "climatologues", multiplication soudaine qui résulte bien souvent
d'une auto-proclamation, sans recherches personnelles
dans cette discipline. Pourtant les spécialisations et les compétences ne
manquent pas, mais elles relèvent de l'informatique, de la modélisation, de la
statistique, des mathématiques, de l’agronomie, de la géologie, de
l’océanographie, de la glaciologie, de la chimie (isotopes), de la palynologie,
de l'hydrologie, voire de l’histoire et préhistoire ... mais pas spécifiquement
du climat et de sa dynamique.
Cette
succession d'intérêts - souvent opportunistes et fugaces - pour la climatologie,
momentanément polarisés sur un infime aspect alors à la mode, n'a pas fait
progresser grandement la discipline elle-même, ancrée dans la routine et en
panne de concept depuis une cinquantaine d'années.
Les géoclimatologues, sont écartés - ou se laissent aisément
écarter - des débats autour du climat et s’alignent généralement de façon
servile sur les poncifs de l’institution météorologique. Ils adoptent également
des méthodes d’analyse (appelées "diagnostiques") fondées sur
l’utilisation de modèles climatiques et l’établissement de relations, dites à
juste titre "téléconnexions" tant elles
sont "lointaines", qui ne sont que des covariations
et qui n’apportent pas d’explication nouvelle des phénomènes en jeu, phénomènes
physiques qui ne sont d’ailleurs pas analysés en eux-mêmes.
La
météorologie quant à elle ne jure plus que par la modélisation numérique et
s’essouffle dans une course effrénée aux téra-flops
en espérant le miracle informatique qui tarde à venir, préférant la
contemplation des images virtuelles aux données de l’observation directe,
notamment issues de l’imagerie satellitale. Le
modèle, qui ne relève en théorie d’aucun concept, ce qui explique
- en partie - le désintérêt pour la compréhension des phénomènes, est
considéré comme la référence incontournable et indiscutable.
Pourtant la
dynamique du temps et celle de la circulation souffrent de zones d’ombre
considérables. Il serait ainsi hasardeux d'accorder, comme le font de nombreux
météorologistes, une foi naïve aux concepts "classiques" et aux
"modèles", et de considérer que la "messe est dite", une
fois pour toutes ...
Il est donc
absolument nécessaire de se situer "au ras du bon sens"
climatologique et des phénomènes concrets. Ne pas céder aux modes n’est
pourtant pas toujours la voie la plus facile pour la marche d'un laboratoire.
Chacun sait en effet que pour publier un article ou pour obtenir des crédits,
il suffit souvent d’obtenir les sacrements adéquats en affichant les mots-clés
alors en vogue, au sein du comité de rédaction de la revue considérée, ou dans
l'Institution ou le Ministère concerné. Ces mots-sésames
sont actuellement "réchauffement
global" et "niño",
auxquels il est de bon ton d'attribuer, même sans démonstration d'une relation
physique dûment fondée, tous les événements météorologiques à l’échelle globale
...
Le
"succès" actuel de la climatologie peut donner l’impression que la
démarche scientifique est aboutie, que les modèles en représentent le fruit
idéalisé et qu’il n’y a plus rien à découvrir. C’est pourtant très loin d’être
le cas, la science météorologique en panne de concepts est prisonnière de ses
vieux dogmes ! On ne doit pas oublier toutes les insuffisances, les
incohérences, les contradictions, les lacunes et les ignorances, dans toutes
les facettes de la discipline, et notamment dans la compréhension des
phénomènes.
On ne sait
toujours pas selon les théories "classiques", en particulier et pour
souligner les problèmes fondamentaux, ni comment fonctionne le temps -
c'est-à-dire les perturbations - notamment dans les régions tempérées, ni
comment fonctionne la circulation générale de l’atmosphère !
Les recherches du LCRE en climatologie s'efforcent donc de respecter plusieurs contraintes :
• Une remise en question
préalable et systématique des idées reçues, des credo ou des modes passagères, aucune hypothèse ni aucun concept
n’étant adopté sans être passé au
crible de l’analyse et confronté à la réalité des faits.
• Une priorité absolue
accordée à l’observation directe des phénomènes concrets à partir des mesures
directes, des cartes synoptiques et des images satellitales.
• Une indépendance par
rapport aux découpages arbitraires et artificiels de la discipline entre
météorologie et climatologie qui sont indissociables, ou vis-à-vis du clivage
présumé entre zones climatiques, les mécanismes devant être vérifiés à toutes
les échelles d'espace et de temps.
• Une intégration de
tous les facteurs dans la chaîne des processus, notamment des facteurs géographiques,
et parmi ceux-ci l’influence du relief sur les paramètres
• Une attention particulière
accordée aux basses couches de la troposphère, qui sont les plus importantes dans la détermination des conditions
de la circulation, dans la genèse des perturbations météorologiques, et dans la définition des
milieux géographiques situés à l'interface air / sol.
• Une neutralité vis-à-vis des méthodes de traitement de l’information, le choix de la méthode étant déterminé par le sujet traité et non par la mode du moment, l’outil informatique étant notamment considéré comme un moyen performant et non comme une fin en soi.
B - La dynamique générale de l'atmosphère
La circulation générale de l'atmosphère
La circulation
générale de l'atmosphère (CGA), ou plus précisément de la troposphère, est le
sujet fondamental de la climatologie, mais il n'a pas encore abouti.
Depuis les
débuts de la météorologie, au moins depuis le premier schéma proposé par E.
Halley en 1686, puis par G. Hadley en 1735, de nombreuses propositions ont été
faites, de multiples schémas ont été proposés, mais il n'existe pas encore de modèle de CGA
unanimement accepté. Le modèle de circulation tricellulaire
(cellules polaire, tempérée et tropicale, dans chaque hémisphère), proposé par Ferrel en 1856 a été discuté, amendé, puis rejeté vers 1950
par la communauté scientifique. Mais ce modèle à trois cellules fermées dans
chaque hémisphère, avec le modèle dit de Palmen et Newton (1969) fortement
inspiré du précédent, est encore reproduit partout, le modèle tricellulaire (en dépit de son rejet - justifié
- il y a 50 ans) étant néanmoins celui qui est utilisé par les modèles
numériques.
Pourtant ces modèles n'apportent pas de réponse à
la multitude de questions encore en suspens, notamment parce qu'ils ne donnent pas une image réelle des
échanges méridiens et parce qu'ils
n'intègrent pas les perturbations.
Cette absence
de schéma de circulation générale laisse ainsi toute "liberté" de
rattacher n'importe quel phénomène météorologique isolé à un ou plusieurs
autres phénomènes - au gré de la fantaisie ou des besoins, ou simplement du
hasard - puisque la place précise de chacun n'est pas exactement reconnue dans
la chaîne des processus, le sens réel des enchaînements étant ignoré et les
relations physiques n'étant pas déterminées.
L'effet peut alors indifféremment être considéré comme
la cause, ou inversement. L’exemple le plus célèbre, voire le plus médiatique, est le
niño, qui n’est qu’un épiphénomène
localisé (conséquence), mais qui est considéré (sans la moindre démonstration
physique) comme une cause universelle ...
Les causes
premières de la circulation : insolation qui fournit l'énergie thermique initiale
et rotation de la Terre qui ajoute de l'énergie mécanique, sont depuis
longtemps reconnues. Mais les mécanismes réels des échanges méridiens, et leurs
variations à toutes les échelles de temps - même à l'échelle saisonnière - ne
sont pas déterminés. Sauf lorsque l'on prend en compte l'AMP, moteur de ces
échanges.
L'Anticyclone
Mobile Polaire, moteur des échanges méridiens
L'AMP, ou Anticyclone
Mobile Polaire, est le moteur des échanges méridiens d'air et d'énergie
: il assure lui-même le transport de l'air froid, et provoque le retour vers
le pôle de l'air chaud.
D'abord étudié
et défini dans le cadre tropical, comme source d'alimentation de la circulation
d'alizé (M. Leroux,
1980), l'AMP est analysé au LCRE comme le moteur de la circulation générale.
Les AMP ont
été individualisés dans l'hémisphère nord dès leur départ du pôle, suivis le
long de leur trajectoire, caractérisés et comptabilisés lors des années 1989 à
1993, à partir des cartes du BME, Bulletin Météorologique Européen. Une étude
semblable a été faite à partir de l'Antarctique pour l'année 2000 à partir des
clichés satellitaux et des cartes synoptiques de
surface australes (cf. Travaux). D'autres
études concernent les AMP autour de l'Afrique du Sud, sur l'Australie, ou sur
les côtes du Chili où ils provoquent des remontées d'air chaud vers la
péninsule antarctique. Le traitement informatique de banques de données
(notamment NCEP-NCAR) permet actuellement une reconnaissance des fréquences,
des trajectoires et des caractères des AMP sur une cinquantaine d’années.
Dans le cadre
de leur doctorat de climatologie :
• S. Aubert
précise la dynamique et la rencontre sur l'Europe centrale des AMP de trajectoires
américaine et scandinave,
• E.
Barbier examine l’arrivée au voisinage de l'isthme américain des AMP de
direction méridienne à travers le Golfe
du Mexique,
• A.
Favre analyse la dynamique des AMP dans le Pacifique nord et caractérise
l’intensité de la circulation, à partir des fichiers NCEP-NCAR,
• A.
Pommier étudie les AMP dans l'Atlantique nord en caractérisant de
même l’intensité de la circulation associée, à partir des mêmes fichiers NCEP-NCAR,
• L.
Amraoui caractérise le passage de l'AMP à la circulation
d'alizé sur le versant atlantique du Maroc et de la Mauritanie,
• P. Sagna révèle les conséquences de l'alimentation extratropicale
de l'alizé surl'évolution climatique du littoral occidental et des îles de
l'Afrique de l'Ouest.
L'observation
directe des phénomènes et l'individualisation des AMP montrent qu'il n'y a pas
de hiatus entre les zones climatiques, la transition s’opérant par
l’intermédiaire des agglutinations anticycloniques (AA). La division entre une
météorologie tempérée et une météorologie tropicale n’est donc pas fondée dans
le cadre de la circulation générale. Mais elle peut être acceptée par commodité
(nous le ferons ci-dessous) et pour tenir compte des caractères climatiques
spécifiques de ces zones.
Le modèle AMP de circulation générale
La réalité des
échanges méridiens montre de façon évidente que les modèles conventionnels de
circulation générale de l'atmosphère sont erronés. La division en cellules de
circulation par le célèbre schéma tricellulaire ne
correspond pas à la dynamique de la circulation. Ce schéma est pourtant
constamment repris par les météorologues, les climatologues et par les modèles
climatiques.
Un modèle de
circulation générale, expressément fondé sur le concept AMP, existe depuis
les années 1980. Les AMP véhiculent l'air froid dans les basses couches des
pôles vers l'Equateur Météorologique, et commandent le retour de l'air chaud
sur la face avant et/ou au-dessus des AMP en direction des pôles. Ce modèle
intègre également les perturbations des hautes et moyennes latitudes et il
est applicable à toutes les échelles de temps, de l’échelle synoptique à la
paléoclimatologie
Ce modèle AMP de circulation générale est actuellement :
• le seul à traduire
la réalité des échanges méridiens d'air et d'énergie, et notamment la continuité dans les basses couches
entre la circulation extratropicale et la circulation tropicale, alizé puis
éventuellement mousson alimentés par
l'air véhiculé par les AMP,
• le
seul à expliquer les variations synoptiques et saisonnières, et la migration
latitudinale des individus isobariques, des flux et des discontinuités,
• le seul à rendre
compte de la structure verticale spécifique de la zone tropicale, bordée dans les basses couches par les Agglutinations
Anticycloniques (AA)formées par les AMP, et surmontée en altitude par les
Hautes Pressions Tropicales (HPT) disposées en "V inversé",
• le
seul à intégrer expressément l'Inversion d'alizé (I. al), qui surmonte le
flux d'origine extratropicale de basses couches, et à expliquer les variations
de structure verticale de l'Equateur
Météorologique (EMI et EMV),
• le
seul à représenter la stratification aérologique spécifique de la zone tropicale
et l'existence de discontinuités stérilisantes
: I. al. et EMI,
• le
seul à traduire les variations d'intensité de la circulation générale, de
l'échelle synoptique, saisonnière,
ou interannuelle, jusqu'à l'échelle paléoclimatique.
Le modèle AMP
de la circulation générale soutient la démarche suivie dans les ouvrages suivants
de M. Leroux , chaque phénomène météorologique étant
"recadré" à sa juste place dans l'enchaînement des processus
:
• 1996 - "La dynamique du temps et du climat" . Collection
: Enseignement des Sciences de la Terre, 310 p. Editions Masson-Colin,
Paris.
• 1998 - "Dynamic
analysis of weather and climate". General circulation,
perturbations, climatic evolution. J. Wiley ed., Praxis-Wiley series
in Atmospheric Physics,
• 2000 - "La dynamique du temps et du climat ".
2ème édition, revue et augmentée.
(cf. Plagiat par Météo-France du modèle AMP in L’AMP et « la météo »)
C -
La dynamique du temps et du climat
Les écoles météorologiques classiques et l'impasse conceptuelle
Les
explications du temps dans les zones tempérées et polaires ont été apportées
par trois écoles successives :
• L'école "climatologique", à la fin du 19ème et au
début du 20ème siècle a légué les notions de "centres d'action",
définis à l'échelle des moyennes, comme l'anticyclone des Açores ou la
dépression d'Islande, censés par exemple gouverner le temps et le climat de
l'Europe occidentale, mais au prix d'une confusion incompréhensible entre
l'échelle statistique et l'échelle synoptique des phénomènes
.
• L'école "frontologique" ou "massique"
s'est illustrée dans les années 1920 par le "front polaire" qui a
apporté une réponse partielle à la question : "comment ?", mais qui
n'a pas répondu à la question : "pourquoi ?", l'origine des
dépressions (c'est-à-dire du "mauvais temps") n'ayant jamais été
déterminée (et ne l’étant pas encore par ces écoles).
• L'école "dynamique", dans les années 1940, a
considéré que les phénomènes d'altitude étaient prépondérants et qu'ils commandaient
ceux de basses couches. Cette prétendue influence n'a jamais été - et pour
cause - formellement démontrée, mais le credo dans la primauté "de
l'altitude" reste dominant.
Depuis une cinquantaine
d'années ces "écoles" se juxtaposent, mais aucune synthèse n'a pu
être établie entre elles. Ainsi l'origine des "dépressions", siège
du mauvais temps, est toujours inconnue, l'hypothèse d'une origine "haut dans le ciel" étant toujours
privilégiée, sans la moindre démonstration de sa validité (cf. FASTEX, in L'AMP
et la "Météo").
La météorologie est ainsi
dans son ensemble dans une impasse conceptuelle depuis une cinquantaine
d'années.
En dépit de
l'arrivée des images satellitales dans les années
1960, qui montrent de façon évidente l'importance fondamentale des Anticyclones
Mobiles Polaires dans la production du
temps.
L'Anticyclone
Mobile Polaire (AMP), responsable du temps
L'AMP est le
responsable dans les hautes et moyennes latitudes "des variations : de pression, de direction et de vitesse du vent,
de température, d'humidité, de nébulosité et de pluviosité, et donc de la
variation perpétuelle du temps, comme de la variabilité du climat"
(M. Leroux, 1996).
De nombreux
travaux sont consacrés au sein du LCRE à l'analyse de la dynamique du temps
associé aux AMP, manifestations habituelles et phénomènes extrêmes (cf. Travaux).
• Sur l'Amérique
du Nord dans le cadre de conventions avec les Universités
de Montréal(UQAM) et de Québec (Laval),
• Sur le Pacifique
nord (A. Favre),
et sur l’Atlantique nord (L.
Amraoui, A.
Pommier),
• Sur l’Europe
centrale dans le cadre de relations suivies avec l'Université de Bucarest (S. Aubert, S. Capsuna),
• Et
principalement sur la climatologie de la France, dynamiquement commandée
par la rencontre des AMP de trajectoire américano-atlantique
et des AMP méridiens de trajectoire scandinave :
- Analyse de
l‘interférence entre le relief et les AMP, étude des vents (mistral), de la
température, du gel, des phénomènes pluvio-orageux, de la grêle, de la sécheresse hivernale ou
estivale associée aux agglutinations anticycloniques, de neige en montagne
ou en plaine (particulièrement dans le couloir rhodanien), des événements
météorologiques remarquables, notamment des pluies intenses, des coups de vent (chablis, “mini-tornades”) et des tempêtes (cf.
Travaux).
- Le LCRE est
membre du groupe “Le chêne et le roseau”
formé par l’Association des maires de France pour
la gestion des tempêtes (cf. A.
Pommier).
- Une attention
particulière est accordée au couloir rhodanien et à ses bordures (J. Comby,1998,
"Les événements pluviométriques
extrêmes dans le couloir rhodanien",Thèse, LCRE), à sa partie méridionale
et aux rivages de la Méditerranée occidentale, notamment aux phénomènes pluviométriques
extrêmes (aiguats) et aux inondations qui se produisent
principalement en automne, en France, en Espagne (Levante) et en Italie (Ligurie).
- Plusieurs numéros de la RGL : Revue de Géographie de Lyon (Géocarrefour), édités par le LCRE, sont consacrés
aux résultats de ces recherches sur la climatologie de la France, en particulier
à des études de cas dont les conséquences ont été dramatiques :
• Le Climat de la France (1990, vol. 65-2)
• Les Evénements Climatiques Extrêmes (1991, vol. 66-3/4)
• Les Excès Pluviométriques dans le Couloir Rhodanien
(1993, vol. 68-2/3)
• Les Inondations de novembre 1999 dans le Languedoc-Roussillon
• en préparation :
Les particularités de l'Automne-Hiver
2002-2003 dans l'espace Atlantique (2003-2004, vol. 78).
Les analyses
montrent que la dynamique du temps sur la France et sur l’Europe occidentale,
diverse dans ses manifestations, est relativement simple dans son fonctionnement,
les mêmes mécanismes se reproduisant sans cesse, avec des différences d’intensité
mais pas de nature. Une prévision “déterministe” au sens où le responsable
du temps peut être aisément déterminé, et non statisticienne et probabiliste
qui montre constamment ses limites (et trop souvent ses “ratages” dramatiques
; cf. L'AMP et la "Météo"
et Actualités de la climatologie ) est donc
possible, à condition d’identifier expressément le responsable du temps, c’est-à-dire
l’Anticyclone Mobile Polaire
: AMP.
D -
La dynamique du temps et du climat
La zone
tropicale n’est pas isolée des zones climatiques adjacentes. Elle en reçoit par
les AMP l'alimentation de basses couches des alizés qui se prolongent
éventuellement en mousson, et elle envoie vers les zones extratropicales la
chaleur sensible et la chaleur latente qu'elle accumule. Elle n'est donc pas
"indépendante" sur le plan dynamique, mais elle possède des
caractères spécifiques notamment en raison des températures élevées qui y
règnent, et du potentiel énergétique considérable dont elle dispose, qui donne
à ses perturbations une intensité particulière.
L'intérêt pour
les Tropiques est déjà ancien. Des recherches ont été entreprises dans le
cadre de l'Université de Dakar : Centre
de Recherches de Climatologie Tropicale Africaine, CRCTA (M.
Leroux), devenu Laboratoire de Climatologie Africaine, LCA (P.
Sagna).
Divers thèmes ont
été, et sont, en particulier analysés
(cf. Travaux) :
• La liaison
entre les zones tempérées et la zone tropicale par l'intermédiaire des
Agglutinations Anticycloniques formées par les AMP.
• La dynamique
de la circulation tropicale, alizés et moussons, dont l'écoulement, les
caractères et les perturbations, dépendent initialement de l'alimentation par
les AMP.
• La dynamique
des précipitations en Afrique et sous les Tropiques, notamment la genèse et le
développement des lignes de grains, les caractères des pluies dites "de
mousson", les régimes pluviométriques de la zone tropicale.
• La structure
aérologique tropicale, notamment la définition de l'Equateur Météorologique,
océanique et continental, et la double structure verticale de l'Equateur
Météorologique : EMI : Equateur Météorologique Incliné dans les basses couches
continentales, EMV : Equateur Météorologique Vertical dans toute sa structure
sur l'océan et dans les couches moyennes au-dessus des continents.
• La
"Grande Sécheresse" dite sahélienne, qui affecte l'Afrique
subsaharienne depuis trois décennies, et qui résulte d'un glissement vers le
sud des structures pluviogènes.
• La dynamique
des cyclones tropicaux, et notamment l'influence des AMP sur leur genèse et
leur trajectoire, l'interprétation "géographique" du phénomène niño , etc ...
Des relations
privilégiées sont conservées avec l'Université
de Dakar (Université Cheikh Anta Diop, UCAD) : échanges permanents,
publications, programmes communs, cotutelles de recherches ...
Parmi les Travaux
de climatologie tropicale on peut citer :
1970 - M.
Leroux : "La dynamique des
précipitations en Afrique occidentale"
Publication de la Direction
de l'Exploitation Météorologique, n° 23, 1970,
Cet ouvrage
comporte la coupe
verticale méridienne (ci-dessus) de la troposphère au-dessus de l'Afrique
occidentale. Cette coupe situe les "types de temps" (en
particulier les types de précipitations) en fonction de la structure verticale
de l'Equateur Météorologique (alors désigné FIT). Cette coupe a été très
souvent reproduite.
1974 - M.
Leroux : "Le champ de vent
en altitude en Afrique occidentale et centrale" Publication de la
Direction de l'Exploitation Météorologique n° 34, ASECNA, Dakar, 149 fig.,
126 p.
1976 - M.
Leroux : "Processus de formation
et d'évolution des lignes de grains de l'Afrique tropicale septentrionale" . Recherches de Climatologie Tropicale
n° 1,
1980, 1983 -
M. Leroux : "Le Climat de l'Afrique Tropicale"
tome
1 : (22 x 30 cm), 636 pages, 649 figures, (cf.
ci-dessous)
tome
2 : (31 x 46 cm), notice bilingue et Atlas de 250 cartes
1988 - P. Sagna
: "Les lignes de grains et leurs
conséquences pluviométriques sur l'Afrique occidentale"
. Thèse, LCRE.
1995 - "Sahel, La Grande Sécheresse" M. Leroux, éditeur (cf.
Géocarrefour)
1996 - J.B.
Ndong : "L'évolution
du climat au Sénégal et les conséquences de la sécheresse récente sur l'environnement".
Thèse, LCRE.
1996 - O. Dione : "Evolution
récente du climat et conséquences sur l'hydrologie dans le
1998 - O.
S. Haroun : "Evolution récente
du climat et de l'hydrologie au Soudan".
1999 - Z.
Nouaceur : "Les
lithométéores en Mauritanie : évolution de la dynamique éolienne". Thèse, LCRE.
2001 - M. Leroux : "The
Meteorology and Climate of Tropical
Plusieurs thèses sont
en cours d'achèvement :
- P. Sagna finit sa thèse de doctorat d'Etat (diplôme encore
exigé au Sénégal) sur la dynamique du climat du Sahara et du Sahel
"atlantiques", plus pénalisés par la péjoration pluviométrique que le
continent voisin.
-
L. Amraoui étudie le domaine de l'alizé maritime, ajoutant
aux clichés satellitaux les données de la télédétection
pour suivre l'évolution de la végétation, et des températures au sol et en
mer.
- E.
Barbier analyse la région centrale américaine qui constitue un laboratoire
exceptionnel de la dynamique tropicale où interfèrent plusieurs flux d'alizés,
une mousson, l'Equateur Météorologique et des perturbations spécifiques.
Travaillent encore
en thèse sur le Sénégal, en collaboration avec M. Sall
et P. NDiaye
(cotutelle de thèse), de l'Université de Dakar
:
- I. Kane sur l'évolution de l'environnement
et les prélèvements dans le Sénégal oriental (région du Niokolo-Koba),
- A.M. Sarr sur la région sylvo-pastorale du Ferlo et son aménagement face à l'évolution
-
D. Y. Dia
sur les variations climatiques et leurs conséquences dans la moyenne vallée
E -
La climatologie appliquée :
topoclimatologie et climatologie urbaine
Toutes les
échelles d'espace sont analysées, et une attention particulière est ainsi
accordée à la climatologie appliquée (cf. Environnement),
notamment à la topoclimatologie et à la climatologie
urbaine (cf. Travaux).
• M. Goubier a initié au laboratoire les analyses fines de
l'échelle locale dans le cadre de sa thèse (1988) sur les conditions de
l'aquaculture dans la région des Dombes.
Souvent à
l'occasion de contrats spécifiques de recherches, des mesures directes de
paramètres météorologiques sont réalisées, au cours de campagnes répétées,
grâce à du matériel transportable. Ce matériel léger (Testo)
est équipé de capteurs de température, humidité, pression, direction et vitesse
du vent. De telles mesures ont été faites par exemple dans le Beaujolais
(influence microclimatique du pin Douglas), et/ou en montagne (en particulier
sur les rives escarpées du Lac d'Annecy) : analyse du gradient de température,
des brises d'amont et d'aval (imbrication des brises de vallée et de la
situation synoptique).
Le milieu urbain, en raison de multiples interférences de facteurs d'échelles
différentes, offre de multiples thèmes d'analyse : température, ventilation,
précipitations, et en raison des sites spécifiques une gamme étendue de
conditions dynamiques à différentes échelles de temps et d’espace.
L'analyse topoclimatique urbaine est ainsi très étendue.
L'interférence relief-ville dans la détermination de
la ventilation a été en particulier étudiée à Saint-Etienne,
à Annecy ou dans la cluse de Chambéry, dans la vallée de l'Yseron
dans l'agglomération lyonnaise, ou sur la colline de Fourvière à Lyon (cf. Travaux).
La ville c'est
aussi le problème préoccupant de la pollution et de
l'élévation de la température : extension du "dôme de chaleur" (qui
est aussi fortement associée à la densité du bâti). Ce thème a été étudié à Saint-Etienne, à Annecy, Chambéry, et principalement dans
l'agglomération lyonnaise.
De nombreux
mémoires sont réalisés chaque année sur des aspects particuliers et des
conséquences spécifiques de la pollution urbaine à Lyon (cf.
Travaux et Risques), qui associent les données issues du réseau
de capteurs de la pollution du Grand Lyon et des campagnes suivies de mesures
itinérantes.
• Ce thème a
offert à I. Beral-Guyonnet le sujet de sa
thèse : "Le climat et la pollution
de l'agglomération lyonnaise, caractères et évolution récente" (1997).
• En 1997 le
LCRE a consacré à ce sujet :"Le
climat urbain" (M. Leroux,
éditeur), un numéro spécial de la Revue
de Géographie de Lyon (RGL), n° 72-4.
• Après avoir
consacré deux mémoires à la ville de Saint-Etienne,
J. Paolacci, dans le cadre d'une convention et d'une cotutelle du LCRE avec l'université
mexicaine autonome de La Laguna, a commencé sa thèse
sur le climat de la connurbation urbaine de Torreon
: "Analyse multiscalaire
du climat urbain de la conurbation Torreon - Gomez
Palacio - Lerdo (Mexique)".
• N. Ségerie commence cette année sa thèse sur la pollution
et sa perception dans l'agglomération lyonnaise envisagée à travers un géosystème qui cherche à intégrer tous les facteurs physiques
et humains.
Le LCRE fait
partie du groupe de recherches OTHU
: Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine et y anime le thème : "connaissance
de la pluie" destiné à réaliser une analyse fine de la pluviométrie
fondée sur une connaissance approfondie des conditions climatiques de l'agglomération
lyonnaise (pluviogenèse, typologie, variabilité
spatio-temporelle, pluies extrêmes, SIG d'aide à la décision). L'analyse est
fondée sur un réseau relativement dense de stations (Météo-France) et surtout de postes pluviométriques (Grand
Lyon). Le LCRE ajoute progressivement à ce réseau, après des campagnes expérimentales
de mesures itinérantes, quelques stations fixes (directement reliées au laboratoire)
de mesures multiparamètres dans le bassin-versant
de l'Yseron considéré comme un laboratoire expérimental
en raison des crues brutales et des inondations répétées qui caractérisent
ce bassin-versant.
Deux thèses
sont consacrées à la réalisation de ce programme OTHU :
• La thèse de S. Rueneuve : "Dynamique fine de la pluie dans l'agglomération lyonnaise
: une contribution à la maîtise de l'hydrologie
urbaine"
• et la thèse
de S. Mahaud : "Mise en place concertée d'un
réseau d'observations météorologiques denses dans le Grand Lyon : problèmes et résultats"
F - Les changements climatiques
Toutes les
analyses climatiques comportent nécessairement une dimension temps/durée, et
incluent donc implicitement la notion de changement climatique, à plus ou moins
long terme.
• La paléoclimatologie, qui se fonde
sur les reconstitutions des paléoenvironnements
(cf.
L. Barthélémy) pour "imaginer"
des scénarios de paléocirculations et de "paléotemps"
associés, souffre généralement de l'absence de modèle de circulation générale,
qui interdit d'appréhender les phénomènes dans leur globalité.
Les théories
conventionnelles, notamment celles adoptées par la très grande majorité des
paléoclimatologues (comme le groupe COHMAP) considèrent ainsi
par exemple qu'il existe une "barrière" entre les circulations tempérées
et tropicale :" de fréquents échanges
méridiens impliquent un affaiblissement des anticyclones, à l'inverse une
fréquence moindre des échanges méridiens implique un renforcement des cellules
anticycloniques tropicales" . Cette appréciation, fondée sur le
modèle tricellulaire de circulation, est erronée
Le LCRE
bénéficie du modèle AMP de la circulation générale. Ce modèle permet de
reconnaître deux types de circulation générale à l'échelle paléoclimatique,
dont l'intensité dépend principalement du déficit d'insolation dans les hautes
latitudes :
- une circulation
rapide lors des périodes de fort déficit thermique polaire (comme lors
du DMG : Dernier Maximum Glaciaire),
- une circulation
lente lors des périodes de faible déficit thermique polaire relatif (comme
lors de l'OCH : Optimum Climatique Holocène),
- une forte inertie sépare les situations types en raison
du rôle joué par la glace, qui est progressivement - et principalement
- stockée dans les hautes latitudes continentales de l'hémisphère nord (scénario
de refroidissement), tandis que l'eau liquide n'est ensuite également que
lentement restituée aux échanges méridiens (scénario de réchauffement).
• Ces mécanismes
de paléocirculation expliquent notamment les variations
paléoclimatiques de l'Afrique (cf. Travaux et M.
Leroux, 1994, 2001).
• Un programme
de recherches, en collaboration avec le Canada (UQAM), sur les paléocirculations de l'espace atlantique, a produit son
deuxième mémoire, notamment sur la dynamique du Dryas
récent sur les deux rives de l'Atlantique et débouche actuellement sur une
thèse (cf. D. Soto).
• Les variations climatiques récentes concernent
tous les domaines ci-dessus présentés, tempérés comme tropicaux, régionaux
comme locaux voire urbains, le climat n'étant pas une donnée immuable mais
connaissant une constante évolution. La plus grande partie des travaux du LCRE
comporte donc un volet évolution du climat.
Les variations
climatiques, à l'exception très localisée de "l'effet de serre
urbain", ne concernent pas qu'un paramètre isolé (comme par exemple la
température) puisqu'elles résultent de la variation du temps (qui ne dépend que
très faiblement des conditions locales), et elles ne peuvent s'inscrire que
dans le cadre de la circulation générale.
Le point de
départ des changements climatiques est encore le pôle : depuis une trentaine
d'années, soit depuis les années 1970, la température de l'Arctique occidental
a baissé. Ce déficit thermique accru renforce la puissance des AMP et accroît
l'intensité des échanges méridiens dans l'hémisphère nord, où la circulation
est accélérée, adoptant toutes proportions gardées par rapport au modèle paléoclimatique, une circulation de type rapide.
A partir du tournant
climatique des années 1970 sont ainsi constatés :
• Sous les tropiques : une augmentation de la
vitesse de l'alizé, une hausse de la pression dans les agglutinations
anticycloniques, une baisse de la pluviométrie notamment au sud du Sahara en
raison du glissement vers le sud des structures pluviogènes,
une variation de fréquence des cyclones tropicaux, une fréquence accrue des
événements el niño ...
(cf.
L. Amraoui, E. Barbier, O.
Dione, I. Kane, M. Leroux, J.B.
Ndong, Z. Nouaceur, J. Paolacci,
P. Sagna, A.M. Sarr , et Travaux)
• Dans les moyennes latitudes où le temps devient
de plus en plus violent, des variations de température, de pression, de
précipitations, différentes selon les régions en fonction de leur position sur
la trajectoire des AMP, dans les espaces atlantique, pacifique, eurasiatique ou
méditerranéen ...
Sur la France,
où la difficulté principale est de disposer de longues séries de données, des
analyses ont été faites sur la région Rhône-Alpes, le couloir rhodanien, et
pour l'ensemble du territoire sur les précipitations et les températures.
(cf. S. Aubert, S. Capsuna,
J. Comby, A.
Favre, M. Leroux,
S. Mahaud, A. Pommier, S. Rueneuve, N. Ségerie,
et Travaux)
• Le présumé "global warming"
ou réchauffement global, scénario issu des prédictions des modèles, n'est ainsi
pas observé, des régions se réchauffent tandis que d'autres se refroidissent.
L'origine de l'évolution du temps et de l'évolution climatique récente étant
dynamique et associée à une modification d'intensité des échanges méridiens.
Cette évolution climatique, qui se caractérise par une augmentation de la violence et une plus grande irrégularité du temps et des perturbations des latitudes moyennes, entraîne un accroissement du risque naturel d'origine météorologique.