Les cellules de Hadley sont un composant fondamental de la circulation atmosphérique globale de la Terre, jouant un rôle majeur dans la distribution de la chaleur et de l'humidité autour du globe, et influençant les climats tropicaux et subtropicaux.
Voici une explication détaillée de leur fonctionnement et de leurs effets :
Qu'est-ce qu'une cellule de Hadley ?
Une cellule de Hadley est une circulation atmosphérique à grande échelle qui se produit dans les régions tropicales. Elle est thermiquement directe, ce qui signifie qu'elle est entraînée par les différences de températures provoquées par le rayonnement solaire inégal sur la Terre. Le mécanisme de base est le suivant :
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Chauffage et montée de l'air à l'équateur : L'équateur reçoit la lumière du soleil la plus directe et intense, ce qui chauffe l'air à la surface. Cet air chaud et humide devient moins dense et monte, créant une zone de basse pression appelée Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT). En montant, l'air se refroidit, l'humidité se condense, entraînant de fortes pluies, voire des inondations comme actuellement, caractéristiques des zones tropicales humides.
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Mouvement vers les pôles dans la haute atmosphère : Une fois que l'air a atteint la haute troposphère (environ 12-15 km d'altitude), il ne peut plus monter. Il se déplace alors vers les pôles (nord et sud). Pendant ce mouvement, il continue de se refroidir et perd davantage d'humidité.
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Descente de l'air et zones de haute pression subtropicales : Vers environ 30 degrés de latitude nord et sud, l'air est devenu suffisamment froid et sec pour redescendre. Cette descente crée des zones de haute pression subtropicales. Cet air sec descendant est la principale raison de la présence des grands déserts du monde à ces latitudes (par exemple, le Sahara, le Kahalari, le Gobi, le désert australien, les déserts de Californie).
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Flux vers l'équateur et alizés : Une fois à la surface, l'air descendant retourne vers l'équateur, complétant la boucle de circulation. Ce flux de surface est dévié par l'effet Coriolis (dû à la rotation de la Terre), ce qui crée les vents d'est constants connus sous le nom d'alizés.
Effets des cellules de Hadley sur le climat et la météo :
Les cellules de Hadley ont des impacts significatifs sur les schémas météorologiques et les écosystèmes :
- Distribution de la chaleur et de l'humidité : Elles redistribuent la chaleur de l'équateur vers les subtropiques et transportent l'humidité, contrecarrant le chauffage inégal de la Terre.
- Formation des forêts tropicales et des déserts : Elles sont directement responsables des climats humides et pluvieux près de l'équateur (où l'air monte et libère de l'humidité) et des climats secs et arides dans les régions subtropicales (où l'air descend et est sec).
- Vents dominants : Elles génèrent les alizés, des vents constants d'est qui jouent un rôle crucial dans la navigation et les courants océaniques.
- Influence sur d'autres phénomènes climatiques : Les changements dans la force et la position des cellules de Hadley peuvent influencer des phénomènes climatiques mondiaux comme El Niño et La Niña, en modifiant les régimes de vent et les courants océaniques.
Expansion des cellules de Hadley :
Des études ont montré que les cellules de Hadley se sont élargies vers les pôles au cours des dernières décennies, un phénomène attribué en partie au changement climatique d'origine humaine. Cette expansion a des implications importantes :
- Déplacement des zones sèches : Un élargissement des cellules de Hadley signifie un déplacement vers les pôles des zones de haute pression subtropicales, ce qui peut entraîner une extension des régions arides et une réduction des prélèvements dans certaines zones subtropicales. Cela a des conséquences majeures pour l'agriculture et les ressources en eau douce potable. Les météorologues nous prédisent ainsi des sécheresses dans les zones méditerranéennes : Portugal, Grèce
- Impacts régionaux : L'expansion n'est pas essentiellement symétrique à l'échelle mondiale et peut avoir des effets plus localisés, notamment sur les océans et les côtes occidentales des continents.
En somme, les cellules de Hadley sont un moteur essentiel des climats tropicaux et subtropicaux, dictant la localisation des forêts tropicales, des déserts et des alizés, et leurs changements peuvent avoir des répercussions significatives sur les régimes météorologiques et les écosystèmes mondiaux.