“paleoclimatique_t2” — 2013/10/24 — 11:38 — page 376 — #399
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Paléoclimatologie
hiver et au printemps, ainsi que le pergélisol, c’est-à-dire le sol gelé en permanence surmonté d’une couche dite « active », plus ou moins épaisse et qui
fond chaque été. L’ensemble de ces composantes entretient de nombreuses interactions avec les autres composantes du système climatique sur des échelles
de temps très variées allant de la saison (neige, pergélisol, rivières, lacs, glace
de mer) à une centaine de milliers d’années, pour la succession des cycles
glaciaires-interglaciaires. Si la présence de la cryosphère est particulièrement
importante dans les zones polaires, il existe également de nombreux glaciers
dans les régions des basses et moyennes latitudes, ce qui permet d’obtenir une
vision globale des relations entre changement climatique et modification de la
cryosphère.
10.1.6.1 La couverture neigeuse
L’estimation de la couverture neigeuse et des propriétés physiques de la
neige est d’une importance capitale tant pour des applications hydrologiques,
telles que la modélisation ou la prévision du ruissellement dû à la fonte des
neiges, que pour la compréhension des régimes climatiques locaux ou régionaux. Les paramètres typiques de la neige, dérivés des données radar, comprennent l’étendue de la couverture neigeuse, l’équivalent en eau de la neige
et l’état de la neige (humide ou sèche).
L’étendue de la couverture neigeuse influence directement le bilan d’énergie
à la surface de la Terre, mais aussi le contenu en eau du sol. La neige réfléchit
entre 80 et 90 % du rayonnement solaire incident. La tendance au réchauffement diminue la couverture neigeuse, ce qui en retour, diminue la fraction
d’énergie solaire réémise vers l’espace, et accroît l’absorption du rayonnement
incident, augmentant ainsi le réchauffement, ce qui a pour effet d’accélérer la
fonte de la neige. Ce mécanisme amplificateur est connu sous le nom d’effet
« température-albédo ». Ainsi, la température de surface dépend fortement
de la présence ou de l’absence de neige. Un autre aspect important de la couverture neigeuse est son rôle d’isolant thermique. En hiver, un sol couvert de
neige se refroidit beaucoup moins vite qu’un sol dénudé, d’où son importance
pour la vie végétale et animale. Enfin, la fonte de la neige au printemps et
en été met en jeu une chaleur latente de fusion élevée, si bien que la couverture neigeuse représente un puits de chaleur important durant la période de
fonte. En conséquence, la neige saisonnière produit une inertie thermique à
l’intérieur du système climatique, puisqu’elle implique des échanges d’énergie
importants, avec peu ou pas de variations de température.
Dans l’hémisphère nord, l’étendue de la couverture neigeuse présente d’importantes variations saisonnières avec un maximum en hiver et un minimum
en été, mais avec de grandes variations interannuelles. Depuis la fin du xix
e
siècle, des observations quotidiennes des chutes de neige et de l’épaisseur de
neige sont effectuées dans de nombreux pays. Néanmoins, ces mesures ne se
sont réellement développées qu’après 1950, et en particulier à partir de 1966,
avec les premiers satellites. L’ensemble de ces séries de données révèle que la
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Paléoclimatologie
hiver et au printemps, ainsi que le pergélisol, c’est-à-dire le sol gelé en permanence surmonté d’une couche dite « active », plus ou moins épaisse et qui
fond chaque été. L’ensemble de ces composantes entretient de nombreuses interactions avec les autres composantes du système climatique sur des échelles
de temps très variées allant de la saison (neige, pergélisol, rivières, lacs, glace
de mer) à une centaine de milliers d’années, pour la succession des cycles
glaciaires-interglaciaires. Si la présence de la cryosphère est particulièrement
importante dans les zones polaires, il existe également de nombreux glaciers
dans les régions des basses et moyennes latitudes, ce qui permet d’obtenir une
vision globale des relations entre changement climatique et modification de la
cryosphère.
10.1.6.1 La couverture neigeuse
L’estimation de la couverture neigeuse et des propriétés physiques de la
neige est d’une importance capitale tant pour des applications hydrologiques,
telles que la modélisation ou la prévision du ruissellement dû à la fonte des
neiges, que pour la compréhension des régimes climatiques locaux ou régionaux. Les paramètres typiques de la neige, dérivés des données radar, comprennent l’étendue de la couverture neigeuse, l’équivalent en eau de la neige
et l’état de la neige (humide ou sèche).
L’étendue de la couverture neigeuse influence directement le bilan d’énergie
à la surface de la Terre, mais aussi le contenu en eau du sol. La neige réfléchit
entre 80 et 90 % du rayonnement solaire incident. La tendance au réchauffement diminue la couverture neigeuse, ce qui en retour, diminue la fraction
d’énergie solaire réémise vers l’espace, et accroît l’absorption du rayonnement
incident, augmentant ainsi le réchauffement, ce qui a pour effet d’accélérer la
fonte de la neige. Ce mécanisme amplificateur est connu sous le nom d’effet
« température-albédo ». Ainsi, la température de surface dépend fortement
de la présence ou de l’absence de neige. Un autre aspect important de la couverture neigeuse est son rôle d’isolant thermique. En hiver, un sol couvert de
neige se refroidit beaucoup moins vite qu’un sol dénudé, d’où son importance
pour la vie végétale et animale. Enfin, la fonte de la neige au printemps et
en été met en jeu une chaleur latente de fusion élevée, si bien que la couverture neigeuse représente un puits de chaleur important durant la période de
fonte. En conséquence, la neige saisonnière produit une inertie thermique à
l’intérieur du système climatique, puisqu’elle implique des échanges d’énergie
importants, avec peu ou pas de variations de température.
Dans l’hémisphère nord, l’étendue de la couverture neigeuse présente d’importantes variations saisonnières avec un maximum en hiver et un minimum
en été, mais avec de grandes variations interannuelles. Depuis la fin du xix
e
siècle, des observations quotidiennes des chutes de neige et de l’épaisseur de
neige sont effectuées dans de nombreux pays. Néanmoins, ces mesures ne se
sont réellement développées qu’après 1950, et en particulier à partir de 1966,
avec les premiers satellites. L’ensemble de ces séries de données révèle que la