Innholdsfortegnelse for No. 41 i Science et Vie Questions & Réponses

En 2018, la journée d’Halloween a été célébrée par les dieux de la foudre au Brésil avec un éclair de 709 km. Pour comparaison, cet éclair a été plus long que la distance qui sépare Lille de Bordeaux. Un véritable mastodonte électrique! Ce record a pu être certifié par l’Organisation météorologique mondiale (OMM) grâce à des mesures effectuées depuis l’espace. Concrètement, les satellites en orbite permettent de mieux détecter partout dans le monde ces géants lumineux parfois invisibles depuis la terre ferme. Le Pr Randall Cerveny, rapporteur de l’OMM, estime que des records encore plus impressionnants sont attendus à mesure que nos technologies de détection évoluent. Quant au record de la plus longue durée, il a été enregistré en 2019 au-dessus de l’Argentine durant 16,73 secondes (voir encadré ci-contre). 16,73…

Une station météorologique consiste en un ensemble d’appareils qui captent et enregistrent différentes variables pour mieux connaître les caractéristiques actuelles de l’atmosphère. Parmi les mesures habituelles, on retrouve la pression atmosphérique, la température, la température du thermomètre mouillé qui permet de calculer l’humidité, ou encore la vitesse du vent mais les stations météo les plus complexes sont capables de calculer la hauteur des nuages ou encore la puissance du rayonnement solaire. Météo-France utilise plus de cinq cents stations professionnelles pour effectuer ses prévisions. Les mesures effectuées sont transmises de façon automatique aux serveurs qui accueillent et traitent ces données. Toutefois, les stations météo ne sont pas réservées aux organismes officiels de météorologie pour leurs systèmes de prévision. Ces appareils se sont aujourd’hui démocratisés et les passionnés peuvent aujourd’hui disposer de…

L’Organisation météorologique mondiale a défini la mer comme niveau de référence pour calculer la pression atmosphérique. Ainsi, les instruments qui la mesurent – les baromètres – sont calés pour les amateurs, de sorte à indiquer la pression au niveau de la mer. Pour les météorologistes, la pression relevée est celle à l’endroit où se situe le baromètre. La correction s’effectue par l’ajout de la colonne d’air manquante entre l’altitude du point de mesure et celle de la mer. Dans de rares cas, il faut soustraire la colonne d’air: quand on se situe sous la surface de l’eau… Plusieurs types de baromètres existent. Les premiers à avoir été inventés fonctionnaient au mercure. Le niveau indiqué par le métal liquide précisait la pression exacte du lieu. Pour retomber sur le niveau de…

Lorsqu’un courant aérien rencontre un large relief incontournable comme une chaîne de montagnes, apparaît alors un phénomène d’ascendance en vue de le franchir. En amont de l’obstacle, les masses d’air sont soumises à une détente. L’air en montant se refroidit (c’est ce qu’on appelle le taux de déchéance adiabatique) d’environ 0,5 °C tous les 100 mètres d’altitude. La chute de température est souvent telle que le point de condensation est atteint: des nuages se forment, et de la pluie voire de la neige peut tomber. Une fois le sommet franchi en aval, c’est la descente. La masse d’air subit cette fois une compression. L’air déjà plus sec se réchauffe de près de 1 °C tous les 100 mètres: c’est l’effet de foehn. L’écart de température entre chaque versant peut atteindre…

Le pergélisol, ou permafrost en anglais, est un sol gelé qui se maintient à une température égale ou inférieure à 0 °C durant au moins deux années consécutives. Il est recouvert d’une couche de terre (couche active) qui dégèle l’été, permettant à la végétation de s’épanouir. Ce type de sol se retrouve au-dessus de 60 degrés de latitude, autour du pôle Nord. Il couvre environ 24 % des terres émergées de l’hémisphère nord, principalement au Groenland, en Alaska, en Sibérie et au Canada. UNE BOMBE À CARBONE Ces trente dernières années, les températures moyennes en Sibérie ont augmenté de 2 à 3 degrés, dégelant une partie du pergélisol. Certaines zones étaient gelées depuis la fin du dernier âge glaciaire, il y a 11 000 ans. Si rien n’est fait pour…

Les nuages noctulescents, ou nuages polaires mésosphériques, ne sont pas des nuages comme les autres. Situés dans la mésosphère, entre 75 et 85 km d’altitude, ces nuages brillants, de couleur bleuâtre ou argenté, se forment à des températures inférieures à -120 °C. D’aspects filamenteux ou en forme de nappes, ils sont visibles pendant le crépuscule astronomique, lorsque le Soleil se trouve entre 6 °C et 12 °C en dessous de l’horizon. Dans les deux hémisphères, ils sont surtout observables pendant les mois d’été, quand la mésosphère est la plus froide, entre les latitudes 50 °C et 65 °C. Contrairement aux nuages classiques, les nuages polaires ne sont pas constitués de vapeur d’eau mais de petits cristaux de glace regroupés autour de particules microscopiques, de l’ordre de 0,3 micromètre. À titre…

40 … dure plus longtemps que l’averse? Pluie ou averse, les deux mouillent et peuvent gâcher une sortie extérieure. Les ressemblances s’arrêtent cependant ici. Ces deux phénomènes se distinguent par leur durée, leur intensité et leur origine. D’un côté, la pluie est un événement durable qui peut persister toute une journée et dont l’intensité est faible à modérée. Elle se produit en présence de nuages horizontaux et plats, de type stratus, et lorsque deux masses d’air de températures différentes se rencontrent. De l’autre côté, l’averse est généralement plus courte. Elle dure entre quelques minutes et moins d’une heure. Plus instables et intenses, les averses émergent à partir de nuages d’orages à développement vertical comme les cumulus ou les cumulonimbus. Enfin, il est plus facile de prédire les épisodes de pluie que…

Malheureusement, oui. C’est bien connu, la pollution plastique constitue une menace alarmante pour l’environnement et les écosystèmes. Ce qui est moins connu, c’est que les microparticules de plastique peuvent rejoindre l’atmosphère, notamment lors des tempêtes. Par microparticules, il faut comprendre ici des morceaux de plastiques inférieurs à 3 mm, le plus souvent invisibles à l’oeil nu. Portés par les courants aériens, ces microplastiques atmosphériques peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres avant de retomber sur la terre ferme. Difficile de prévoir les conséquences de ces pluies de plastique qui inquiètent grandement les chercheurs. Des microplastiques transportés par les vents ont par exemple été retrouvés dans des réserves naturelles isolées comme dans les Pyrénées ou dans des parcs naturels américains.…

AVEC ROBOBOX SCIENCE&VIE Nouveau, les box adultes sont arrivées! Science & Vie continue son partenariat avec Robobox pour vous proposer les Robobox Science & Vie pour adultes. Un apprentissage unique par l’expérimentation C’est la méthode indispensable pour apprendre les bases de la robotique et de la programmation, en construisant, chaque mois, un robot toujours plus évolué. Vivez votre passion de la robotique en apprenant, à l’aide des différents kits, de nouvelles notions de mécanique, de programmation ou d’électronique. Inclus dans votre abonnement de 3, 6 ou 12 mois • 1 BOX PAR MOIS avec des exclusivités Robobox • De nouveaux composants électroniques • De nouvelles pièces imprimées en 3D • Un manuel d’apprentissage Robobox réalisé par Science & Vie • UN ACCÈS AU CLUB ROBOBOX Nous restons aux côtés de…

Phénomènes fréquents dans les régions arides et semi-arides, les tempêtes de sable s’étalent sur des centaines à des milliers de kilomètres. Elles se forment lorsque des orages ou des forts gradients de pression associés à des dépressions augmentent la vitesse du vent sur une large zone. Sous l’action des vents violents, sur les sols nus et secs, les grains de sable se soulèvent de quelques centimètres à quelques mètres d’altitude avant de retomber au sol. Dans leur chute, ils fractionnent les grains qui n’ont pas été transportés par le vent en plus petites particules. Beaucoup plus légers, ces grains de poussières désertiques redescendent très lentement et restent suspendus dans l’air plusieurs jours. Ces quantités de sable et de poussière peuvent parcourir des milliers de kilomètres, voire atteindre les pôles. Dans…

Humide ou sèche? Telle est la question lorsque la température grimpe. Dans un environnement humide, la chaleur peut devenir notre pire cauchemar. En effet, notre mécanisme de thermorégulation, qui régule notre température corporelle, perd de son efficacité dans un environnement chaud et humide. Lorsqu’il fait très chaud, les glandes sudoripares sécrètent de la sueur, qui est évacuée par les pores de la peau. L’eau contenue dans la sueur s’évapore dans l’air, emportant avec elle l’énergie thermique excessive que notre corps a accumulée. Notre organisme se refroidit. Ainsi, notre corps conserve une température interne d’environ 37 °C. Mais la thermorégulation a ses limites. Lorsque l’air est saturé en vapeur d’eau (taux d’humidité à 100 %), il n’est plus capable de se charger en eau. C’est le cas dans la forêt tropicale,…

Les cyclones ont un impact majeur sur les activités humaines. En raison de leur intensité extrême, ils ravagent les installations et entraînent d’importantes pertes tant sur le plan économique que sur le plan humain. En 1970, le cyclone Bhola qui s’abat majoritairement sur le Bangladesh et le Pakistan fait plus de 300 000 victimes. Mais à l’inverse, nos activités humaines auraient des conséquences non négligeables sur les cyclones, notamment par le biais du réchauffement climatique. DES CYCLONES MOINS FRÉQUENTS… Aujourd’hui, les modèles les plus fiables prédisent une diminution globale du nombre de cyclones sur la planète. Même si tous les scientifiques ne s’accordent pas pour trouver une seule explication à ce phénomène, la théorie la plus populaire s’appuie sur l’expansion des tropiques. Ici, il faut comprendre tropique dans son sens…

Avec l’arrivée de la pandémie de la Covid-19, 2020 a ses chances pour devenir la pire année du XXIe siècle. Toutefois, deux ans auparavant, l’historien américain Michael McCormick qualifiait l’an 536 de pire année vécue. Nos ancêtres méritent-ils de conserver ce funeste trophée? Quinze siècles avant les premiers signes d’une étrange pneumonie à Wuhan, c’est le ciel qui inquiète une grande partie de la population mondiale. Un très étrange brouillard opaque s’installe dans l’atmosphère et bloque les rayons du soleil de l’hémisphère nord. L’historien byzantin Procope de Césarée, contemporain aux évènements, décrit que le Soleil perd tout son éclat pendant un an, à la manière d’une éclipse qui dure trop longtemps. Cette obscurité menaçante est associée à une baisse brutale des températures et on rapporte de la neige en plein…

Tout dépend de l’échelle à laquelle on se place. À l’échelon local, un territoire sera déterminé par l’habitat préférentiel de l’espèce – forêt, plaines. En revanche, au niveau d’un continent, le climat sera le principal facteur délimitant le cadre de vie d’un spécimen. Face au changement climatique, les solutions s’offrant aux espèces ne sont pas légion! Première option: elles restent dans leur habitat originel, et doivent s’adapter à ses modifications environnementales. “Les fleurs peuvent ainsi avancer leur période de floraison”, explicite Céline Bellard, écologue chercheuse au CNRS, spécialiste des réponses de la biodiversité aux invasions biologiques et au changement climatique. Deuxième option: elles se déplacent pour suivre les conditions de vie qui leur sont propres, ce qui est aussi un type d’adaptation – notamment pour les espèces non migratrices. Devant…

C’est une nouvelle qui ravira les amateurs d’espace. Pour la première fois, un “ouragan spatial” a été détecté dans la haute atmosphère terrestre, à plusieurs centaines de kilomètres au-dessus du pôle Nord magnétique. Le phénomène était connu des scientifiques mais il n’avait jamais été observé jusqu’ici. Selon une étude parue dans la revue Nature Communications, le 22 février 2021, la violente tempête se serait étendue sur environ 1 000 kilomètres. L’événement aurait duré près de 8 heures, le 20 août 2014. L’équipe internationale de chercheurs à l’origine de la découverte a utilisé des images satellitaires pour réaliser un modèle 3D de l’ouragan spatial, invisible à l’oeil nu. Grâce à ces données, ils ont réussi à en esquisser le portrait: une gigantesque masse de plasma se déplaçant de manière circulaire autour…

La planète rouge est très marquée par les saisons. Ainsi, au pôle Nord les régions polaires accumulent de la glace de dioxyde de carbone (CO2) durant l’automne et l’hiver martiens. “La couche peut atteindre quelques dizaines de centimètres”, dessine François Forget, planétologue spécialiste de Mars. Avec l’arrivée du printemps, le Soleil se met à réchauffer cette calotte, et l’environnement polaire devient très actif. Des geysers apparaissent même par endroits. Une fois la glace de CO2 sublimée, le sol constitué de glace d’eau se réchauffe et se dilate. Sur les pentes les plus abruptes, les blocs de glace sont parfois déstabilisés et finissent par se détacher. On assiste alors à des éboulements géants, accompagnés de poussière. Relâchée par la glace, cette poussière dévale les pentes à la manière d’une véritable avalanche…

En partie, oui. Pour rappel, notre planète a connu cinq extinctions de masse ayant entraîné à chaque fois la disparition de plus de 75 % des espèces animales et végétales. La dernière en date et la plus connue est la crise marquant la fin du Crétacé, ayant causé la disparition des dinosaures non-aviens (excluant les oiseaux) il y a 66 millions d’années. Le début de la fin commence par l’impact d’un astéroïde de 15 kilomètres dans une région correspondant aujourd’hui au Mexique. Même si l’impact a provoqué une onde de choc d’une violence extrême, l’extinction s’est jouée sur le long terme. LE MANQUE DE LUMIÈRE Les hypothèses les plus populaires suggèrent que la poussière soulevée par l’impact se serait retrouvée dans l’atmosphère, bloquant de fait les rayons du soleil. Cet…

01… du plus gros grêlon? Véritable fléau pour les agriculteurs, la grêle peut ravager des cultures et détruire des infrastructures. Bien que le diamètre moyen d’un grêlon soit compris entre 5 mm et 5 cm, certains peuvent atteindre une taille exceptionnelle! Un grêlon mesurant entre 18,8 et 23,6 cm de diamètre, soit la taille d’un ballon de volley, serait tombé le 8 février 2018, à Villa Carlos Paz, en Argentine. Des scientifiques ont évalué ses dimensions grâce aux photos et vidéos postées par les témoins de l’événement sur les réseaux sociaux. Néanmoins, ce record n’a pas encore été homologué par l’Organisation météorologique mondiale (OMM). Un grêlon de 20,3 cm de diamètre retrouvé à Vivian, dans le Dakota du Sud, en 2010, conserve donc le record mondial.…

Avec le réchauffement climatique, les épisodes caniculaires risquent de se multiplier et de s’intensifier. De quoi craindre le coup de chaud. En moyenne, un humain est capable de supporter jusqu’à 100 °C durant une vingtaine de minutes si l’air est très sec. C’est le cas dans les saunas secs, où le taux d’humidité est compris entre 3 et 15 %. À titre de comparaison, le taux d’humidité moyen en France varie entre 40 et 90 % selon les régions. Mais notre tolérance à la chaleur diminue au fur et à mesure que le taux d’humidité augmente. Dans les saunas, où l’humidité frise les 100 %, la température n’excède pas les 50 °C. Au-delà, le corps n’arrive plus à réguler la chaleur grâce à la transpiration. Nous risquons l’hyperthermie. Les éruptions…

2020 n’a pas épargné le continent austral. Un rapport publié par l’université de Santiago du Chili a révélé qu’il s’agissait de l’année la plus chaude subie par l’extrême nord de la péninsule Antarctique depuis trois décennies. Il s’appuie sur les mesures de la station météorologique gérée par la Direction météorologique chilienne (DMC) et située à la base Frei de l’armée de l’air chilienne, sur la Isla Rey Jorge (ou Île du Roi-George). Troisième d’un triste podium, 2020 a vu la température maximale moyenne à l’extrême nord Antarctique dépasser les 0 °C! Elle est seulement surclassée par 1989 (+ 0,72 °C) et encore au-dessus 1982 (+ 0,15 °C). Les mois de juin et juillet 2020 ont aussi coïncidé avec des anomalies chaudes de plus de 5 °C, et ce sur l’ensemble…

La pression atmosphérique peut se définir comme le poids de la colonne d’air située au-dessus de nos têtes. La hauteur de cette colonne dépend bien sûr de l’altitude, et est donc moins importante en montagne. Pour mesurer la pression atmosphérique, l’instrument phare est le baromètre. Les météorologues emploient son penchant numérique, compensé en température. En effet, cette dernière varie et dilate plus ou moins le capteur de pression, entraînant des incertitudes sur la mesure. Un problème corrigé par l’ajout d’un capteur de température. Connaître précisément les variations horizontales et verticales de pression est primordial pour prévoir les mouvements atmosphériques. Une pression basse sera associée à de la pluie, et une chute rapide de pression entraînera souvent du vent et du mauvais temps en général. Au contraire, une pression élevée mènera…

Ceux qui sont déjà allés en montagne en ont fait l’expérience. Plus on monte en altitude, plus les températures sont basses. Ce refroidissement est lié à une baisse de la pression atmosphérique aux sommets, l’air se refroidit lorsqu’il est dilaté. Toutefois, cette règle n’est pas toujours de mise. Lorsqu’il fait plus chaud en montant en altitude, on parle d’inversion des températures. Ce phénomène peut se produire sous diverses conditions et il peut entraîner l’apparition de brouillard ou de nuages bas. Les mouvements d’air causés par un anticyclone puissant peuvent être à l’origine d’une inversion de subsidence (descente). L’air qui descend vers les couches les plus basses se réchauffe par compression, c’est-à-dire par une augmentation de pression, et l’air froid peut se retrouver bloqué en dessous. L’inversion nocturne est causée par…

Les symptômes allergiques sont liés à une réaction excessive du système immunitaire qui tente de lutter contre des pollens pourtant inoffensifs. En France, le Réseau national de surveillance aérobiologique (RNSA) étudie l’évolution de ces pollens dans l’air afin de prévenir les populations grâce à des cartes de vigilance. Pour estimer ces niveaux de risque allergique au fil des semaines, différents paramètres météorologiques sont pris en compte: le vent, l’humidité, la température. Certaines plantes dites anémophiles se servent des courants d’air pour assurer la dispersion de leur pollen. Par exemple, un pied d’ambroisie peut libérer jusqu’à 2,5 milliards de grains de pollens dans l’atmosphère en une seule saison. Les vents sont donc surveillés de près pour anticiper les saisons propices aux allergies. Cette propagation est influencée par l’humidité de l’air et…

Les recherches se contredisent à ce sujet, difficile de comprendre véritablement le lien entre le temps et les maux de tête. D’un côté, une étude menée au Canada et publiée dans le journal Headache en 2006 a permis de déterminer que les migraines traitées chez 4 000 patients n’étaient pas causées par les conditions météo des 24 dernières heures. De l’autre, nombreux sont les migraineux à indiquer que le temps influence leurs crises et des associations ont parfois été détectées. En particulier, des basses températures couplées à une forte humidité pourraient déclencher un mal de tête chez des patients isolés. S’il existe, l’effet de la météo sur les migraines serait minoritaire et pas généralisable à tout le monde.…

L’existence de saisons sur Terre dépend d’un paramètre astronomique: l’inclinaison de notre planète. En effet, l’axe de rotation de la Terre qui traverse le pôle Nord et le pôle Sud n’est pas exactement perpendiculaire à la trajectoire de la Terre autour du soleil. C’est pour cette raison que lorsque vous achetez un globe terrestre, il n’est pas droit lorsque vous le posez sur une table; il est légèrement incliné afin de reproduire cette réalité astronomique. Si votre globe est vraiment fidèle, cet angle devrait être de 23,4°. À cause de cette inclinaison, toutes les zones terrestres ne sont pas éclairées de la même manière. Certaines régions vont recevoir un grand nombre de rayons lumineux arrivant de façon frontale; l’énergie solaire y est maximale. Pendant ce temps, les régions de l’hémisphère…

… apparaissent-ils? Éléments clés dans le cycle de l’eau, les nuages sont des masses constituées de minuscules particules d’eau ou de glace en suspension dans l’atmosphère. Au-dessus de nos têtes, l’air contient de l’eau sous forme de vapeur, invisible. Mais une masse d’air ne peut contenir qu’une certaine quantité d’eau, dépendamment de la température et de la pression. Plus une masse d’air est chaude, plus elle est capable de contenir de la vapeur d’eau. Mais lorsqu’elle se refroidit par contact avec une surface plus froide ou par soulèvement dans l’atmosphère, la vapeur d’eau en excès se condense autour de noyaux de condensation, des particules fines dont le diamètre varie entre 0,1 et 1,0 micromètre. En se condensant, la vapeur d’eau forme des gouttelettes qui réfléchissent une partie de la lumière…

… s’observe sous quelles conditions? La recette de l’arc-en-ciel nécessite trois ingrédients essentiels: de la lumière, des gouttes d’eau et un observateur. Toutefois, pour comprendre son apparition il faut souvent un ingrédient supplémentaire: des connaissances en physique. Deux principes optiques fondamentaux sont en effet à l’oeuvre pendant ce phénomène: la réflexion et la réfraction. Quand un rayon de lumière arrive à la surface de la goutte d’eau, il subit une première réfraction. La lumière blanche est alors décomposée en une multitude de couleurs, comme lorsqu’elle traverse un prisme. Cette lumière réfractée et décomposée se propage au sein de la goutte d’eau jusqu’à ce qu’elle atteigne le fond qui fonctionne comme un miroir. Les rayons lumineux repartent alors dans l’autre sens. Ils vont à nouveau traverser la surface d’entrée de la…

On distingue deux grands types de courants marins”, précise Matthis Auger, doctorant au LOCEAN (Laboratoire d’Océanographie et du Climat). Les premiers de ces courants, intenses dans la couche supérieure de l’océan, sont créés en surface par la force de friction due aux vents. Ils sont fortement influencés par la rotation de la Terre, qui peut avoir pour effet de les maintenir contre le plateau continental. C’est par exemple le cas du Gulf Stream. Une deuxième catégorie de courants est due à des phénomènes à grande échelle. Plus larges mais aussi plus lents, ils sont gouvernés par les variations de densité de l’eau. Cette densité évolue en fonction de la salinité et de la température. En résultent des courants stables mais assez faibles, et donc difficiles à observer. Ils sont à…

Ce sont deux phénomènes à grande échelle d’interactions entre l’océan et l’atmosphère dans le Pacifique équatorial. Ils agissent sur le régime des vents, la température de l’eau et les précipitations. La Niña est une version plus marquée de la météo “normale”. Les alizés de Sud-Est entraînent les eaux chaudes de surface vers l’ouest, où elles poussent l’air à monter dans l’atmosphère. Des nuages se forment, bientôt suivis de précipitations. En contrepartie, l’est du Pacifique voit des eaux froides profondes remonter, notamment auprès des côtes du Pérou. L’air a tendance à tomber et l’atmosphère s’assèche. La Niña est alors reconnaissable par la langue froide qui se déploie le long de l’équateur. El Niño est en quelque sorte la phase opposée de ce phénomène. Il se produit durant 6 à 18 mois,…

Canicule et sécheresse vont souvent de pair mais ces mots ne désignent pourtant pas le même phénomène. D’un côté, la sécheresse est définie par un manque d’eau assez long pour qu’il impacte la faune et la flore. Si couramment ce mot est utilisé pour désigner la sécheresse météorologique due à un manque de précipitations, ce n’est pourtant pas la seule. La sécheresse dite agricole survient lorsque les sols n’ont plus d’eau, malgré les pluies. Ce phénomène est notamment observé lors de la culture de plantes consommant beaucoup d’eau. Enfin, la sécheresse hydrologique est causée par une baisse du niveau des rivières ou des eaux souterraines. Elle peut apparaître suite au détournement d’un cours d’eau. De l’autre côté, la canicule est caractérisée par des températures élevées, de jour comme de nuit,…

Pas de piège dans cette réponse, on peut effectivement retrouver des grains de sable du Sahara sur nos voitures. Emportés dans l’atmosphère, ils retombent ensuite dans nos régions européennes. Le Sahara, immense désert de plus de 9 millions de km2, est le plus grand contributeur des poussières retrouvées dans l’atmosphère. Lors de conditions atmosphériques favorables avec des vents ascendants comme le Sirocco, les grains de sable sont propulsés dans l’atmosphère jusqu’à plusieurs kilomètres de haut. Ce sable devenu aérosol est transporté par les courants aériens et peut retomber sur d’autres continents. Des grains ont notamment été retrouvés en Amazonie. La présence de sable dans l’air n’est pas sans conséquence. D’un côté, ils ont un rôle positif car ces particules nous protègent des radiations solaires et sont nécessaires au développement de…

Pour calculer la quantité de neige qu’il va tomber, le processus est réalisé en deux étapes. La première est celle d’une prévision météo classique. Grâce aux modèles de prévision numérique de l’atmosphère et à l’expertise humaine, on fait une estimation de la lame d’eau, c’est-à-dire de la quantité d’eau qui va tomber lors de la période considérée. La seconde est de déterminer si ces précipitations tomberont sous forme de pluie ou de neige. Pour cela, les prévisionnistes analysent l’altitude de l’isotherme 0 °C, c’est-à-dire l’altitude au-dessus de laquelle la température est négative. En dessous, il pleuvra, au-dessus il neigera. De là, il est possible de convertir la quantité de pluie (habituellement exprimée en mm) en hauteur de neige. La règle générale veut que 1 mm d’eau liquide corresponde à 1…

Classés parmi les catastrophes naturelles les plus meurtrières au monde, les tsunamis fascinent autant qu’ils terrorisent. En haute mer, la vitesse moyenne d’un tsunami est d’environ 800 km/h. C’est l’équivalent de la vitesse d’un avion à réaction qui traverse l’océan. Mais à l’approche des côtes, le tsunami ralentit progressivement pour atteindre 50 km/h en moyenne. A contrario, la taille des vagues augmente à l’approche du continent, atteignant parfois 30 mètres ou plus. Les tsunamis se forment majoritairement à la suite d’un séisme sous-marin. Durant ces évènements, le fond océanique peut se déformer sur plusieurs milliers de kilomètres, entraînant le déplacement d’une énorme masse d’eau. La majorité des tsunamis se produisent dans le Pacifique. Le 26 décembre 2004, un tsunami fait 230 000 victimes dans plusieurs pays de l’océan Indien. Il…

84 … sont-ils ralentis par la biodiversité? Qu’elle soit terrestre ou marine, la biodiversité est essentielle pour contrer les effets du changement climatique. Les forêts tropicales, et notamment la forêt Amazonienne, ont séquestré près de la moitié du carbone terrestre des années 1990 et 2000, prélevant ainsi environ 15 % des émissions humaines. L’océan n’est pas en reste, et aurait déjà absorbé pas moins de 90 % de la chaleur excédentaire. Autrement dit, sans ces écosystèmes le réchauffement serait bien plus important. Et la liste ne s’arrête pas là! “Devant la montée des eaux, une composante majeure du changement climatique, les dunes et les plantes qu’elles abritent représentent une barrière naturelle face à l’érosion des côtes”, présente Céline Bellard, écologue chercheuse au CNRS, spécialiste des réponses de la biodiversité aux invasions…

Du haut de leurs 5 mètres, les girafes sont les animaux actuels les plus grands en hauteur. Cette taille démesurée leur permet d’atteindre les feuilles les plus hautes des acacias. Mais à quel prix? À cause d’un phénomène physique appelé effet de pointe, la foudre frappe avec une plus haute fréquence les objets pointus situés en hauteur. Il est alors légitime de se demander si les girafes seraient les paratonnerres du monde animal. Malheureusement, aucune étude sérieuse n’a été menée pour comparer la fréquence de foudroiement des animaux. De nombreux cas de girafes frappées par la foudre ont toutefois été décrits. En septembre 2020, l’article scientifique paru le 5 août 2020 dans l’African Journal of Ecology s’est notamment penché sur la mort de deux girafes suite à un orage dans…

Lancé le 30 juillet 2020, le rover de la NASA Perseverance a touché le sol martien le 18 février 2021, dans le cratère Jezero situé dans l’hémisphère nord. Il se rapproche d’une station météo entre autres par ses mesures de température, d’humidité, et de vent… sans oublier ses relevés atmosphériques (pression, poussière). À préciser tout de même, Perseverance est loin d’être statique! “Comme tous les rovers, il se déplace à la surface de Mars”, présente François Forget, planétologue spécialiste de Mars et directeur de recherche au CNRS. Il récolte donc ses données météorologiques sur le trajet. Comment? Grâce à l’analyseur MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), composé d’une panoplie de capteurs dépassant les 5 kg – 5 pour l’air, 24 pour l’humidité et 2 pour le vent. Cet outil permet également…

Les beaux jours arrivent et, avec eux, ses excès de chaleur. Selon l’organisation météorologique mondiale (OMM), la température la plus chaude jamais enregistrée sur Terre a été relevée dans la Vallée de la mort, en Californie, le 10 juillet 1913. Ce jour-là, à Furnace Creek, le mercure est monté à 56,7 °C! Néanmoins, ce record fait l’objet de débat parmi les météorologues et les historiens en météorologie. Parmi eux, nombreux pointent du doigt le manque de précision des équipements de l’époque. Plus récemment, l’OMM a validé deux nouveaux records de chaleur: 53,9 °C à Mitribah, au Koweït, le 21 juillet 2016 et 53,7 °C à Turbat, au Pakistan, le 28 mai 2017. Interrogé par ONU Info, Omar Baddour, chef de la Division du Programme mondial des données climatologiques à l’OMM…

Le chiffre fait froid dans le dos. Plus de 4 000 tortues de mer échouées ont été recueillies au Texas après une baisse brutale des températures en février 2021. Une partie d’entre elles a dû être entreposée dans une salle des Palais des Congrès local en attendant une météo plus clémente. Mais pourquoi ces tortues ont-elles été assommées par le froid? Les tortues de mer sont des reptiles marins à sang froid, c’est donc l’environnement extérieur qui régule la température de leur corps. Lorsque la température de la mer descend en dessous de 12 °C, leur fréquence cardiaque diminue et les tortues deviennent léthargiques. Paralysées par le froid, elles ne peuvent plus nager correctement vers les courants plus chauds et se retrouvent à la merci des vagues et du vent.…

Un géant s’est brisé… Avant le mois de mars 2000, l’iceberg connu sous la dénomination de B-15 était un bloc gigantesque d’un seul tenant. Sa superficie de 11 000 km2, supérieure à l’île de Jamaïque, faisait partie intégrante de la barrière de Ross, la plus grande de l’Antarctique. Il s’agit d’un glacier plat flottant rattaché à la côte de la péninsule, qui tient son nom de sa bordure nord ressemblant à des falaises. Mais au début de l’année 2000, tout s’effondre. L’iceberg B-15 se disloque et son morceau le plus large – appelé B-15A – prend son essor. D’une longueur de 115 kilomètres, sa superficie de 2 500 km2 est comparable à la surface du Luxembourg. Une fois libéré de son parent, B-15A dérive dans le détroit de McMurdo (qui…

Il s’agit d’un ensemble de valeurs (vitesse, vent, température, ensoleillement,…) calculées en moyenne afin de servir de valeurs de référence. Mais sur quelle durée? Celle-ci doit être suffisamment longue pour acquérir de nombreuses données, et assez courte pour ne pas être biaisée par les modifications du climat. L’Organisation météorologique mondiale (OMM) a finalement défini des époques continues successives de 30 ans, mises en oeuvre depuis la fin du XIXe siècle. La période actuelle a été déterminée entre les années 1981 et 2010, soit sur un climat correspondant aux années 1990. En 2021, tous les services météorologiques à travers la planète se mettent à recalculer les normales sur la période 1991 – 2010, centrée autour de l’année 2005. Un travail de longue haleine (1 an) à renouveler toutes les décennies. Les…

En météorologie, un front est la frontière qui sépare deux masses d’air de natures différentes. Cette zone est de taille variable en fonction des entités considérées, allant de quelques centaines de mètres à plusieurs milliers de kilomètres. Les fronts sont analysés de près car ils sont le théâtre de plusieurs phénomènes météorologiques comme la formation de nuages. Il en existe différents types. Lorsqu’une masse d’air chaud remplace lentement une masse froide, on parle de front chaud. À l’inverse, un front froid désigne l’avancée rapide d’air froid vers une masse d’air chaud. Lorsque les deux masses d’air considérées sont en contact mais ne bougent pas l’une par rapport à l’autre, le front est dit stationnaire. Enfin, les fronts occlus sont des systèmes plus complexes où une masse d’air chaud se retrouve…

La troposphère est une couche de l’atmosphère se situant entre la surface de la Terre et une dizaine de kilomètres d’altitude. Elle se définit par une température qui diminue avec la hauteur, jusqu’à s’inverser: on atteint alors la stratosphère. Cette limite est mouvante et dépend des régions, pouvant débuter à 6 kilomètres (vers les pôles) comme à 16 kilomètres (vers l’équateur). Dans la troposphère, des masses d’air chaud et froid, en provenance des zones tropicales et polaires, se rencontrent au niveau des latitudes moyennes typiques de l’Europe. Au niveau de leurs points de rencontre, le déséquilibre énergétique crée un tube de vents très puissants au sommet de la troposphère, entre 8 et 12 kilomètres d’altitude: le courant-jet. Ses vents soufflent à plus de 200 km/h d’ouest en est. Lors du…

En soi, non, le froid n’est pas responsable des rhumes, grippes et autres maladies de l’hiver. Elles apparaissent en réalité lors d’une infection par un virus ou une bactérie pathogène. Par exemple, les rhumes sont principalement causés par des rhinovirus (virus qui se développent dans les voies nasales) ou des adénovirus (virus provoquant des infections asymptomatiques). Toutefois, on observe chaque année une recrudescence de pathologies épidémiques, corrélée avec la baisse des températures. Plusieurs facteurs expliquent ce phénomène. Tout d’abord, nous passons plus de temps dans des endroits clos et peu aérés en hiver, favorisant ainsi la transmission des organismes pathogènes. Certains virologues suggèrent également que l’assèchement de la muqueuse nasale par le froid faciliterait l’entrée des microbes dans notre corps. Enfin, les particules virales infectieuses survivraient plus longtemps sur les…

Pendant le premier confinement du printemps 2020, la tendance “we are the virus” (“nous sommes le virus”) envahit les réseaux sociaux. Les internautes partagent des photos d’animaux envahissant les villes, comptent les nouvelles naissances dans les zoos fermés au public et se réjouissent de cette guérison inopinée de la nature. Au-dessus de nos têtes, le ciel semble aussi aller mieux. À Wuhan, la concentration aérienne en dioxyde d’azote (NO2), un polluant majeur de l’atmosphère, a connu une baisse drastique de 93 %. Dans le monde, plus de 84 % des pays ont connu une baisse du niveau des PM2,5, ces particules fines avec une taille inférieure à 2,5 micromètres. On annonce alors que ces baisses exceptionnelles sont probablement causées par les mesures sanitaires diminuant grandement le trafic de véhicules et…

Si rien n’est fait pour combattre le réchauffement climatique, les étés dureront six mois dans l’hémisphère nord d’ici 2100, selon une étude parue en février 2021 dans la revue Geophysical Research Letters. “Les étés deviendront plus longs et plus chauds tandis que les hivers seront plus courts et plus chauds”, déclare Yuping Guan, chercheur à l’Académie chinoise des sciences et auteur principal de l’étude. À l’aide de données climatiques quotidiennes historiques, les scientifiques ont mesuré les durées des quatres saisons dans l’hémisphère nord entre 1952 et 2011. Le premier jour de l’été coïncidait avec le début des 25 % de journées les plus chaudes de l’année, et inversement pour l’hiver. Conséquence: l’été est passé de 78 à 95 jours entre 1952 et 2011, tandis que l’hiver est passé de 76…

De formes, de tailles et de couleurs variées, les nuages semblent tous uniques. Pourtant, il existe dix types de nuages selon l’Organisation météorologique mondiale. Ils sont classés selon leur forme et l’altitude de leur base. En 1803, Luc Howard, pharmacien britannique et météorologiste amateur, est le premier à proposer une classification des nuages dans son essai sur la modification des nuages (Essay on the Modification of Clouds). Les termes latins utilisés dans son ouvrage sont encore utilisés aujourd’hui. Entre le sol et 2 000 mètres Les préfixes “strato” ou “stratus” désignent les nuages d’étages bas ou inférieurs. Plus proches de nous se trouvent le stratus et le stratocumulus. Le stratus est un nuage uniforme, gris ou blanchâtre, qui peut donner des précipitations légères. Très étalés horizontalement, les stratocumulus forment une…

Amazone, Nil, Mississippi… ces fleuves sont décrits comme les plus longs cours d’eau douce de notre planète. Pourtant, à 1,5 kilomètre d’altitude, des cours d’eau d’un autre genre sillonnent le ciel sur des milliers de kilomètres à notre insu. Ce sont les rivières atmosphériques. Il s’agit de corridors aériens chargés en vapeur d’eau, capables de transporter jusqu’à quinze fois le volume du Mississippi. Elles mesurent en moyenne plus de 2000 km de long, 400 km de large et 3 km de profondeur. Dans le monde entier, ces rivières célestes commencent leur voyage depuis les tropiques en direction des latitudes plus élevées. Les plus aventureuses se rendent même jusqu’aux pôles! Lorsqu’elles atteignent les côtes et pénètrent l’intérieur des terres, leur vapeur d’eau se refroidit, se condense et s’abat sous forme de…

Chaque année, la France connaît son lot de tempêtes. Certaines ont été particulièrement violentes, à l’instar des tempêtes Lothar et Martin (décembre 1999) et Xynthia (février 2010). Les météorologues parlent de “tempête” lorsque la vitesse du vent dépasse 90 km/h à l’intérieur des terres. À cette vitesse, il est impossible de se tenir droit face au vent. En mer, une tempête correspond à la force 10 de l’échelle de Beaufort (voir question ci-contre), soit des vents moyens allant de 89 à 117 km/h. Une tempête est toujours liée au creusement d’une dépression atmosphérique. À nos latitudes, les dépressions se créent en Atlantique Nord, dans la partie ouest de l’océan. Néanmoins, une dépression n’est pas suffisante pour engendrer une tempête. En effet, ce phénomène résulte de la rencontre entre une dépression…

Ce qu’on appelle la marée est un mouvement périodique quotidien d’oscillation au niveau des grandes étendues d’eau – mers, océans et lacs. On parle de flux lorsqu’elle monte, et de reflux lorsqu’elle descend. Elle est principalement due à l’effet conjugué des forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil – de façon moins marquée pour ce dernier. En résulte une déformation de la surface des océans, qui induit à son tour un soulèvement des eaux. L’amplitude d’une marée varie suivant la position des astres par rapport à l’axe terrestre. Plus l’alignement est parfait, plus les marées sont fortes. Voilà pourquoi les grandes marées ont lieu aux équinoxes d’automne et de printemps (vers le 22 septembre et le 20 mars), et les petites aux solstices d’hiver et d’été (vers le 21…

Avec seulement 0,1 millimètre de pluie par an, le désert d’Atacama, au Chili, est souvent considéré comme l’endroit le plus aride de notre planète. Rien d’étonnant lorsque l’on sait que cette région hyper-aride est 250 fois plus sec que le Sahara. D’ailleurs, certaines zones n’ont pas reçu de précipitations depuis plus de 50 ans. Pourtant, il existe une région sur Terre encore plus sèche. Pour la découvrir, il suffit de se rendre un peu plus au sud. En Antarctique, les vallées sèches de McMurdo, d’une superficie de 4 800 km2, abritent des zones qui n’ont pas reçu de pluie (ou de neige) depuis environ 2 millions d’années! De quoi donner soif. Froid intense, vents violents et sécheresse extrême… On se croirait sur Mars. Le lieu est d’ailleurs l’endroit préféré des…

Contre toute attente, la réponse est oui! Néanmoins, ces écosystèmes arides reçoivent moins de 250 mm de précipitations annuelles. Lorsque celles-ci sont inférieures à 125 mm, on parle de désert extrêmement aride. Avec moins de 50 mm de pluie par an, la Vallée de la Mort, en Californie, en est un parfait exemple. À titre d’exemple, la pluviométrie annuelle en France varie entre 500 mm et 1 800 mm selon les régions. Dans les déserts, les pluies légères s’évaporent dans l’air sec et n’atteignent jamais le sol. Cependant, il arrive que des orages s’y déclenchent. Tous les cinq à sept ans, le courant côtier chaud El Niño en provenance du Pérou et de l’Équateur (explications du phénomène page 53) engendre des précipitations inhabituelles dans le désert d’Atacama au Chili, entre…

Ennemis jurés des fans du Titanic, les icebergs sont des blocs d’eau douce qui dérivent dans les océans, où seuls 10 % de leur volume est visible. Ils se trouvent majoritairement dans l’Atlantique Nord et les eaux froides entourant l’Antarctique. De formes et de tailles variées, ils naissent en Arctique et en Antarctique. Mais c’est en Antarctique que sont libérés les spécimens les plus imposants (voir page 11). Certains s’élèvent à plus de 75 mètres au-dessus du niveau de la mer et font plus de 200 mètres de longueur! Un iceberg se forme lorsqu’il se détache d’un glacier selon un processus dit de “vêlage”. Ce phénomène se produit au niveau d’une langue glaciaire qui s’écoule dans un fjord, d’une plateforme de glace flottante qui s’étend au-delà du littoral ou d’un…

Aurores boréales (au nord) et australes (au sud) représentent le même phénomène, celui des aurores polaires. Ces phénomènes lumineux qui surgissent parfois dans le ciel sont dus aux interactions entre l’atmosphère et le champ magnétique terrestres d’un côté, et le vent solaire de l’autre. Ce vent est constitué de particules chargées en provenance du Soleil – majoritairement des électrons et des protons. À l’approche de la Terre, ces particules sont comme captées par son champ magnétique, qui les entraîne vers les pôles magnétiques. Là, elles plongent dans la très haute atmosphère – entre 80 et 250 kilomètres d’altitude – et entrent en collision avec le gaz qu’elle contient. Le résultat est une excitation des atomes et des molécules du gaz, qui vont ensuite se relaxer – autrement dit se désexciter…

C’est le même débat qui oppose chocolatine et pain au chocolat, tout est une question de région. Les cyclones se formant dans l’Atlantique nord ou dans le nord-est du Pacifique sont appelés ouragan; ce sont eux qui déferlent sur les côtes des États-Unis. À l’inverse, les cyclones du Pacifique nord-ouest qui atteignent parfois le Japon sont appelés typhons. Mais qu’est-ce qui se cache derrière ces noms? Le terme générique de cyclone désigne une perturbation météorologique caractérisée par une baisse locale de la pression atmosphérique. Des murs de pluie entourent et s’enroulent autour cet oeil de basse pression. Les cyclones se distinguent des perturbations météorologiques courantes par leur intensité hors du commun. Par exemple, des vents de 287 km/h ont été enregistrés pendant l’ouragan Irma en 2017…

Les tempêtes de poussière martiennes existent, et sont même assez courantes. Comme pour les tempêtes de sable sur Terre, leur formation est générée par des fronts de dépression ou les forts vents “thermiques” – créés à la limite des calottes polaires du fait des contrastes en température. Moins dense, l’air chaud va avoir tendance à monter. Les vents au sol vont déplacer la poussière, en abondance sur le sol sec et nu de Mars, avant de l’aspirer vers les hauteurs en tourbillonnant. Des tempêtes de poussière apparaissent chaque année martienne – 687 jours terrestres – et peuvent couvrir l’étendue d’un continent pendant plusieurs semaines. Mais ce n’est rien comparé aux tempêtes globales, détectées environ tous les trois ans martiens. “Elles débutent à une échelle locale, puis grossissent jusqu’à recouvrir une…