PARTIE 1 | Les enveloppes fluides externes actuelles
vitesses qui vont de quelques km/h à plus de 100 km/h dans le cas des tempêtes.
Comme l’indiquent les bulletins météorologiques, les vents moyens sont de l’ordre
30 à 40 km/h. De plus, l’utilisation de modèles inverses atmosphériques permet
à partir de données de concentrations en gaz émis à différents temps de remonter
1 à leur source. À partir de ces données, les scientifiques montrent qu’au sein de la
I troposphère :
• le temps de mélange vertical est de l’ordre de 1 mois ;
• le temps de mélange latéral est de l’ordre de 1 à 2 mois au sein d’un même
hémisphère et de 1 an entre hémisphères.
L’atmosphère est donc une enveloppe fluide externe avec une dynamique rapide.
La conséquence est que l’atmosphère ne conserve pas longtemps les traces des
processus physiques. On dit qu’elle a peu de « mémoire ».
2 L’océan
L’océan représente 71 % de la surface terrestre. Du nord au sud, il existe cinq
océans : l’océan Pacifique, l’océan Atlantique, l’océan Indien, l’océan Arctique et
l’océan Austral. Explorer ces océans nécessite des moyens d’étude comparables à
ceux développés pour l’atmosphère (figure 1.1) ainsi que le développement d’instruments spécialisés. Les grands programmes internationaux de mesure, réalisés à
partir des années 1960, ont véritablement entraîné un bond en avant extraordinaire
dans la compréhension de cette enveloppe fluide externe.
Définition
L’océan est l’enveloppe fluide externe d’eau salée d’une profondeur moyenne d’environ
3,7 km et qui se trouve directement en contact avec la lithosphère terrestre, l’atmosphère et la
biosphère. Son volume total est d’environ 1,3 milliards de km3 sur une surface de 361 millions
de km2 : c’est le plus important réservoir d’eau sur Terre.
2,1 Caractéristiques physiques et chimiques
Des missions en mer répétées sont réalisées à partir de la flotte océanographique
qui comprend, en France, des navires de différentes tailles permettant d’étudier
l’océan côtier et l’océan hauturier comme par exemple le Pourquoi Pas (un des
plus récents) ou le Marion Dufresne (figure 1.9).
Les navires océanographiques sont aujourd’hui équipés de très nombreux instruments qui mesurent en permanence certaines variables (courantomètres : vitesse
des courants, sondeurs bathymétriques : profondeur de la colonne d’eau) ou de
manière discontinue. Ainsi lorsque le bateau est en station, c’est-à-dire arrêté en
mer à un point de latitude et de longitude choisi, les scientifiques plongent une
C I D-rosette (Conductivity Température Depth) ou bathysonde jusqu’au fond
de l’océan (figure 1.10). La bathysonde est un préleveur d’eau de mer équipé
de bouteilles Niskin de 8 L et multi-instrumenté de capteurs de température, de
pression et de conductivité, qui permet de déterminer d’autres paramètres telle la
salinité. Les scientifiques échantillonnent ainsi l’eau de mer à chaque profondeur
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vitesses qui vont de quelques km/h à plus de 100 km/h dans le cas des tempêtes.
Comme l’indiquent les bulletins météorologiques, les vents moyens sont de l’ordre
30 à 40 km/h. De plus, l’utilisation de modèles inverses atmosphériques permet
à partir de données de concentrations en gaz émis à différents temps de remonter
1 à leur source. À partir de ces données, les scientifiques montrent qu’au sein de la
I troposphère :
• le temps de mélange vertical est de l’ordre de 1 mois ;
• le temps de mélange latéral est de l’ordre de 1 à 2 mois au sein d’un même
hémisphère et de 1 an entre hémisphères.
L’atmosphère est donc une enveloppe fluide externe avec une dynamique rapide.
La conséquence est que l’atmosphère ne conserve pas longtemps les traces des
processus physiques. On dit qu’elle a peu de « mémoire ».
2 L’océan
L’océan représente 71 % de la surface terrestre. Du nord au sud, il existe cinq
océans : l’océan Pacifique, l’océan Atlantique, l’océan Indien, l’océan Arctique et
l’océan Austral. Explorer ces océans nécessite des moyens d’étude comparables à
ceux développés pour l’atmosphère (figure 1.1) ainsi que le développement d’instruments spécialisés. Les grands programmes internationaux de mesure, réalisés à
partir des années 1960, ont véritablement entraîné un bond en avant extraordinaire
dans la compréhension de cette enveloppe fluide externe.
Définition
L’océan est l’enveloppe fluide externe d’eau salée d’une profondeur moyenne d’environ
3,7 km et qui se trouve directement en contact avec la lithosphère terrestre, l’atmosphère et la
biosphère. Son volume total est d’environ 1,3 milliards de km3 sur une surface de 361 millions
de km2 : c’est le plus important réservoir d’eau sur Terre.
2,1 Caractéristiques physiques et chimiques
Des missions en mer répétées sont réalisées à partir de la flotte océanographique
qui comprend, en France, des navires de différentes tailles permettant d’étudier
l’océan côtier et l’océan hauturier comme par exemple le Pourquoi Pas (un des
plus récents) ou le Marion Dufresne (figure 1.9).
Les navires océanographiques sont aujourd’hui équipés de très nombreux instruments qui mesurent en permanence certaines variables (courantomètres : vitesse
des courants, sondeurs bathymétriques : profondeur de la colonne d’eau) ou de
manière discontinue. Ainsi lorsque le bateau est en station, c’est-à-dire arrêté en
mer à un point de latitude et de longitude choisi, les scientifiques plongent une
C I D-rosette (Conductivity Température Depth) ou bathysonde jusqu’au fond
de l’océan (figure 1.10). La bathysonde est un préleveur d’eau de mer équipé
de bouteilles Niskin de 8 L et multi-instrumenté de capteurs de température, de
pression et de conductivité, qui permet de déterminer d’autres paramètres telle la
salinité. Les scientifiques échantillonnent ainsi l’eau de mer à chaque profondeur
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