Climat

Météo et climat sont liés mais distincts. La météo décrit l'état de l'atmosphère à un moment particulier, incluant la température, l'humidité, le vent, la couverture nuageuse et les précipitations observées sur des heures ou des jours. Le climat, en revanche, décrit le régime statistique de la météo en un lieu donné, généralement moyenné sur une période de référence d'environ trente ans. L'Organisation météorologique mondiale définit des normales climatologiques standard à partir de telles bases trentenaires, permettant aux scientifiques de distinguer la variabilité ordinaire de la météo des changements significatifs du climat sous-jacent lui-même.

Le système climatique terrestre est mû par la répartition inégale de l'énergie solaire à la surface de la planète. Parce que la Terre est approximativement sphérique et inclinée sur son axe, l'équateur reçoit un rayonnement solaire plus direct et intense que les pôles, produisant un gradient thermique qui alimente la circulation atmosphérique, les courants océaniques et le cycle hydrologique. Le climat en tout lieu est façonné par plusieurs facteurs interdépendants, principalement la latitude, l'altitude, la proximité de grandes étendues d'eau, la direction des vents dominants, les courants océaniques adjacents et la topographie locale telle que les chaînes de montagnes et les vallées.

Le cadre le plus largement utilisé pour décrire les climats de la Terre est la classification de Köppen-Geiger, développée pour la première fois par le climatologue allemand Wladimir Köppen à la fin du XIXe siècle et ensuite affinée par Rudolf Geiger au XXe siècle. Köppen-Geiger organise le climat mondial en cinq groupes principaux, conventionnellement désignés par les lettres A à E, avec un sixième groupe, H, parfois ajouté pour les climats d'altitude. Ces groupes sont subdivisés selon le comportement saisonnier de la température et des précipitations, produisant la carte mondiale familière des zones climatiques enseignée dans les écoles et utilisée dans la littérature scientifique.

Comprendre le climat est fondamental pour comprendre un pays. Les cultures qu'une nation fait pousser, les villes qu'elle a bâties, les maisons dans lesquelles vivent les gens, les maladies auxquelles ils sont confrontés, l'eau qu'ils boivent et l'énergie qu'ils consomment sont tous conditionnés, d'une manière ou d'une autre, par le climat du lieu.

Le système de Köppen-Geiger est la classification climatique empirique la plus largement utilisée au monde. Wladimir Köppen, climatologue allemand d'origine russe, a publié le schéma pour la première fois en 1884 et l'a ensuite affiné dans une série d'articles jusque dans les années 1930. Son collaborateur Rudolf Geiger a étendu et révisé le système après la mort de Köppen en 1940. La classification attribue à chaque région du monde un court code alphabétique basé sur les moyennes mensuelles de température et de précipitations. Une première lettre identifie le groupe principal (A pour tropical, B pour aride, C pour tempéré, D pour continental, E pour polaire). Les lettres suivantes décrivent la répartition saisonnière des précipitations et la sévérité de la température estivale ou hivernale. Le système est apprécié pour sa simplicité, sa correspondance étroite avec la répartition de la végétation naturelle et son accessibilité aux étudiants et généralistes.

Köppen-Geiger n'est pas le seul système. La classification de Thornthwaite, développée par le géographe américain Charles Warren Thornthwaite en 1948, utilise l'évapotranspiration potentielle plutôt que les précipitations brutes et est privilégiée dans les contextes agricoles et hydrologiques. La modification de Trewartha, développée par le géographe américain Glenn Trewartha en 1966, affine la catégorie tempérée de Köppen pour mieux correspondre aux climats de l'Asie de l'Est et de certaines parties de l'Amérique du Nord. Pour la plupart des usages quotidiens et pédagogiques, cependant, la carte de Köppen-Geiger reste la référence commune. Les sections qui suivent décrivent chacun de ses groupes principaux à tour de rôle, en utilisant les lettres A à E avec une sixième section sur les climats d'altitude.

Les climats tropicaux, le groupe A dans le système de Köppen-Geiger, se rencontrent dans une large ceinture approximativement entre 23,5 degrés de latitude nord et 23,5 degrés de latitude sud, délimitée par le tropique du Cancer et le tropique du Capricorne. Chaque mois dans un climat tropical a une température moyenne d'au moins 18 degrés Celsius, et il n'y a pas de saison froide significative. Les trois sous-types principaux sont le climat de forêt tropicale humide (Af), le climat de mousson tropicale (Am) et le climat de savane tropicale (Aw ou As, selon que la saison sèche tombe en hiver ou en été). Chacun est défini par la quantité totale et la répartition saisonnière des précipitations.

Les climats de forêt tropicale humide reçoivent d'abondantes précipitations chaque mois de l'année et supportent les écosystèmes les plus diversifiés biologiquement de la planète : le bassin amazonien en Amérique du Sud, le bassin du Congo en Afrique centrale et les forêts tropicales de l'Asie du Sud-Est insulaire. Les climats de mousson tropicale connaissent une courte saison sèche suivie d'une intense saison humide provoquée par des inversions saisonnières des vents, un régime particulièrement prononcé sur le sous-continent indien et en Asie du Sud-Est continentale. Les climats de savane tropicale présentent une saison sèche plus marquée et supportent des écosystèmes de prairies avec des arbres épars, comme le Serengeti d'Afrique de l'Est, le Cerrado du Brésil et les llanos du Venezuela et de la Colombie.

Les nations possédant un territoire significatif à climat tropical incluent le Brésil, l'Indonésie et le Kenya, chacun exemplifiant une facette différente du monde tropical. Les environnements tropicaux abritent plus de la moitié de la biodiversité terrestre de la Terre, bien qu'ils ne couvrent qu'environ un quart de la surface terrestre.

Les climats arides et semi-arides, le groupe B dans le système de Köppen-Geiger, sont définis non par la température mais par la relation entre les précipitations et l'évaporation potentielle. Un climat est classé comme aride lorsque l'évaporation potentielle dépasse les précipitations par une large marge, produisant un déficit hydrique persistant. Köppen-Geiger distingue les véritables climats désertiques (BW) des climats de steppe ou semi-arides (BS), et sépare en outre les variantes chaudes (BWh et BSh) des variantes froides (BWk et BSk) selon la température annuelle moyenne. Ensemble, les climats arides couvrent environ un tiers de la surface terrestre de la Terre, plus que tout autre groupe primaire.

Les déserts chauds se trouvent dans de larges ceintures subtropicales centrées autour des latitudes 20 à 30 degrés, où l'air descendant des cellules de Hadley supprime la formation de nuages. Le Sahara d'Afrique du Nord, le désert d'Arabie du sud-ouest asiatique, le Kalahari d'Afrique australe et le désert de Sonora d'Amérique du Nord relèvent tous de ce régime. Les déserts froids, tels que le Gobi de Mongolie et le désert de Patagonie du sud de l'Argentine, se trouvent dans les intérieurs continentaux ou dans les ombres pluviométriques derrière les grandes chaînes de montagnes, où les températures hivernales froides coexistent avec une aridité annuelle. Les steppes semi-arides, en revanche, reçoivent suffisamment de pluies saisonnières pour supporter de vastes prairies naturelles, comme on le voit dans les Grandes Plaines des États-Unis et du Canada, les steppes d'Asie centrale et le Sahel africain le long du bord sud du Sahara.

La pénurie d'eau a été l'une des forces décisives façonnant l'établissement humain dans les zones arides. Les civilisations anciennes ont surgi le long des grands fleuves qui traversent des paysages par ailleurs secs — le Nil en Égypte, le Tigre et l'Euphrate en Mésopotamie, l'Indus au Pakistan. Les nations modernes telles que l'Arabie saoudite et l'Australie s'appuient sur l'extraction des nappes phréatiques, le transfert d'eau à longue distance et le dessalement pour soutenir l'agriculture et les populations urbaines croissantes dans des régions où les seules précipitations ne peuvent suffire.

Les climats tempérés, le groupe C dans le système de Köppen-Geiger, occupent une grande partie des latitudes moyennes et incluent plusieurs des régions les plus densément peuplées et les plus productives agricolement au monde. Un climat est classé comme tempéré lorsque le mois le plus froid a une moyenne comprise entre −3 et 18 degrés Celsius et que le mois le plus chaud a une moyenne supérieure à 10 degrés Celsius. Les principaux sous-types sont le climat méditerranéen (Cs), le climat subtropical humide (Cfa) et le climat océanique de la façade occidentale, également appelé océanique (Cfb et Cfc). Chacun a une signature saisonnière distinctive façonnée par l'interaction de la masse continentale, de l'océan et des vents d'ouest dominants.

Les climats méditerranéens sont définis par des étés chauds et secs et des hivers doux et humides. Ils se rencontrent sur les façades occidentales des continents entre environ 30 et 45 degrés de latitude : le bassin méditerranéen lui-même, la Californie centrale et côtière, le centre du Chili, la région du Cap en Afrique du Sud et le sud-ouest de l'Australie. Les climats subtropicaux humides, avec des étés chauds et humides et des hivers frais à doux, dominent le sud-est des États-Unis, l'est de la Chine, le sud du Japon, le sud-est de l'Amérique du Sud et certaines parties du sous-continent indien. Les climats océaniques de la façade occidentale, caractérisés par des températures douces et d'abondantes précipitations toute l'année, se rencontrent en Europe occidentale de l'Irlande au nord de la France et jusqu'en Scandinavie occidentale, dans le nord-ouest du Pacifique de l'Amérique du Nord, le long du sud côtier du Chili et en Nouvelle-Zélande.

Les climats tempérés sous-tendent une grande partie de la production mondiale de céréales, de fruits, de vin et d'élevage. Le nord de l'Italie, le bassin parisien en France, le Midwest américain et les plaines orientales de Chine et du Japon se situent tous dans des climats C ou adjacents et ont historiquement soutenu de grandes populations sédentaires. La douceur générale de la ceinture tempérée en a également fait un foyer de civilisation humaine depuis des millénaires, bien que sa bénignité apparente masque une réelle variabilité, incluant de violentes tempêtes, des sécheresses et des vagues de chaleur.

Les climats continentaux, le groupe D dans le système de Köppen-Geiger, occupent les vastes intérieurs des masses continentales de l'hémisphère Nord et sont définis par une large amplitude thermique annuelle avec des étés chauds ou très chauds et des hivers froids, souvent neigeux. Selon la définition de Köppen, un climat continental a au moins un mois avec une moyenne supérieure à 10 degrés Celsius et au moins un mois avec une moyenne inférieure à −3 degrés Celsius (ou inférieure à 0 degré Celsius dans certaines modifications du système). Les principaux sous-types sont le continental humide à étés chauds (Dfa), le continental humide à étés tempérés (Dfb) et le climat subarctique ou boréal (Dfc et Dfd), qui occupe la frange septentrionale plus froide du groupe.

Les climats D n'ont pas d'équivalent significatif dans l'hémisphère Sud, car aux latitudes où des conditions continentales se produiraient autrement, il y a principalement de l'océan plutôt que de la terre. Dans l'hémisphère Nord, cependant, les climats D dominent un territoire énorme. Le Midwest et le nord-est des États-Unis, la moitié sud du Canada, la quasi-totalité de la Russie européenne et de la Sibérie, le nord-est de la Chine, la péninsule coréenne et le nord du Japon relèvent tous de ce groupe. Le Canada et la Russie contiennent ensemble la majeure partie de la superficie terrestre à climat D du monde.

La végétation naturelle de la ceinture continentale va de la forêt mixte décidue dans les sections sud plus douces à la vaste taïga de conifères, ou forêt boréale, qui ceint l'hémisphère Nord juste sous la toundra. La taïga est parmi les plus grands biomes intacts de la Terre, un puits de carbone critique et l'habitat de communautés fauniques distinctives. Les populations humaines dans les climats continentaux se sont historiquement adaptées grâce à des habitations bien isolées, des vêtements saisonniers, de longues traditions de conservation des aliments et des infrastructures de chauffage centralisées dans les villes modernes.

Les climats polaires, le groupe E dans le système de Köppen-Geiger, se rencontrent là où le mois le plus chaud a une moyenne inférieure à 10 degrés Celsius. Les deux principaux sous-types sont le climat de toundra (ET), dans lequel le mois le plus chaud se situe entre 0 et 10 degrés Celsius, et le climat de calotte glaciaire (EF), où chaque mois a une moyenne inférieure au point de congélation. Les climats polaires occupent les franges de haute latitude de l'océan Arctique, la majeure partie du Groenland, le continent Antarctique et les plus hauts sommets de nombreuses chaînes de montagnes. Ils se distinguent non seulement par un froid extrême mais par une saisonnalité extrême : jour polaire prolongé en été, lorsque le soleil ne se couche pas, et nuit polaire en hiver, lorsqu'il ne se lève pas.

Les environnements de toundra s'étendent sur les marges septentrionales de la Sibérie, de l'Alaska, du nord du Canada, du Groenland côtier, de l'archipel du Svalbard et des franges péninsulaires de l'Antarctique. Une grande partie de la toundra repose sur le pergélisol, un sol qui reste gelé tout au long de l'année et qui emprisonne de vastes réserves de carbone organique. La végétation se limite aux lichens, mousses, graminées, carex et arbustes bas. Les climats de calotte glaciaire, en revanche, ne se trouvent presque nulle part en dehors des intérieurs du Groenland et de l'Antarctique, où les grandes calottes glaciaires continentales détiennent environ les deux tiers de l'eau douce de la Terre et régissent le niveau de la mer planétaire.

La présence humaine dans les climats polaires est clairsemée mais ancienne. Les peuples autochtones, notamment les Inuits, Saami, Yupik, Nenets et Tchouktches, ont habité les terres arctiques pendant des milliers d'années et se sont adaptés à la saisonnalité extrême par la chasse, l'élevage et une compréhension approfondie de la glace et de la météo. Les nations modernes possédant un territoire polaire incluent l'Islande dans son intérieur glacé et le Groenland, territoire autonome du Royaume de Danemark, dont la seule calotte glaciaire couvre environ 1,7 million de kilomètres carrés. La vie dans ces régions s'organise autour du rythme extrême du jour et de la nuit polaires, des limites de la banquise et de la courte fenêtre de la fonte estivale.

Les climats d'altitude, parfois désignés par H dans les cartes Köppen-Geiger modifiées, se rencontrent dans les régions montagneuses où la température et les précipitations changent fortement avec l'altitude plutôt qu'avec la latitude. Un seul versant de montagne sous les tropiques peut traverser l'équivalent climatique d'un voyage de l'équateur aux pôles sur quelques kilomètres de dénivelé vertical. La température chute généralement d'environ 6,5 degrés Celsius pour chaque 1 000 mètres de gain d'altitude, un gradient connu sous le nom de gradient adiabatique environnemental, bien que les conditions locales et l'humidité introduisent des variations considérables. Les précipitations augmentent souvent avec l'altitude sur le versant au vent d'une chaîne et diminuent sur le versant sous le vent.

Les principales régions d'altitude incluent les Andes de l'ouest de l'Amérique du Sud, l'Himalaya et le plateau tibétain de l'Asie du Sud et centrale, les Rocheuses d'Amérique du Nord, les Alpes d'Europe, les hauts plateaux d'Éthiopie du nord-est de l'Afrique et les montagnes de la vallée du Rift est-africain. Dans chacune, des zones de vie altitudinales caractéristiques se succèdent de la base au sommet : forêt tropicale ou tempérée chaude au pied de la chaîne, une ceinture forestière montagnarde plus fraîche, une zone subalpine d'arbres nains et d'arbustes, une prairie alpine ou paramo, et une zone nivale de roche nue, de neige et de glace près du sommet. Des pays comme le Népal, le Pérou et l'Éthiopie contiennent un étagement particulièrement prononcé de ces zones sur leur territoire national, et l'agriculture, le pastoralisme et les modes d'établissement d'altitude ont évolué en conséquence.

Aucune zone climatique ne peut être pleinement comprise sans référence aux océans et aux vents qui se déplacent au-dessus d'eux. Les grands courants de surface transportent d'énormes quantités de chaleur autour de la planète, réchauffant certaines côtes et en refroidissant d'autres. Le Gulf Stream, coulant vers le nord le long de la côte est de l'Amérique du Nord et continuant à travers l'Atlantique Nord sous le nom de dérive nord-atlantique, transporte la chaleur tropicale vers l'Europe occidentale et modère les hivers de l'Irlande à la Norvège. Le courant Kuroshio joue un rôle similaire pour le Japon et l'ouest du Pacifique. Le courant froid de Humboldt au large de la côte pacifique de l'Amérique du Sud, en revanche, refroidit les terres adjacentes et contribue à l'aridité extrême du désert d'Atacama. Le courant de Benguela produit des effets analogues le long de la côte sud-ouest africaine.

Au-dessus des océans, les vents dominants de la Terre sont organisés en trois grandes cellules de circulation dans chaque hémisphère. L'air chaud montant près de l'équateur s'écoule vers les pôles en altitude, descend dans les ceintures subtropicales et retourne vers l'équateur sous forme d'alizés — le moteur des cellules de Hadley et un facteur clé de la météo tropicale. Dans les latitudes moyennes, les cellules de Ferrel entraînent les vents d'ouest dominants qui balaient les tempêtes à travers l'Europe, l'Amérique du Nord et l'océan Austral. Aux pôles, les cellules polaires produisent des vents d'est en surface. Ces régimes planétaires interagissent avec les températures océaniques pour engendrer des phénomènes tels que l'oscillation australe El Niño, qui remodèle les précipitations à travers les tropiques selon un rythme de trois à sept ans.

Les montagnes remodèlent tous ces régimes à l'échelle régionale. Lorsque l'air humide est forcé de s'élever au-dessus d'une chaîne de montagnes, il se refroidit, se condense et libère son humidité sur le versant au vent. Lorsque cet air descend le versant sous le vent, il se réchauffe et s'assèche, produisant une ombre pluviométrique. Les ombres pluviométriques sont responsables de la sécheresse extrême de l'Atacama (sous le vent des Andes), de Death Valley (sous le vent de la Sierra Nevada) et du Grand Bassin (sous le vent de multiples chaînes). Le soulèvement orographique, la contrepartie au vent, est responsable de certains des endroits les plus humides de la Terre, notamment les versants au vent de Mawsynram dans le nord-est de l'Inde et l'île hawaïenne de Kauai.

Le climat est tissé dans chaque couche de la société humaine. L'agriculture dépend de l'adéquation entre les exigences des cultures et la saison de croissance locale, le total des précipitations et l'amplitude thermique ; les oliveraies de la Méditerranée, les rizières humides de l'Asie de mousson, les champs de blé des Grandes Plaines et l'orge à courte saison de la Scandinavie subarctique reflètent chacun une adaptation agricole spécifique au climat. L'architecture traditionnelle, elle aussi, est un indice du climat : murs épais en adobe dans les déserts chauds, toits de chaume pentus sous les tropiques humides, maisons en bois surélevées le long des rivières sujettes aux inondations, habitations en rondins bien isolées dans la Russie et le Canada boréaux, et la construction en blocs de neige de l'igloo inuit représentent tous des réponses d'ingénierie locale aux conditions météorologiques dominantes.

Le climat façonne également les modes d'établissement, la santé publique et le développement économique. Les populations se concentrent dans les ceintures tempérées et subtropicales où les saisons de croissance sont longues et les hivers supportables, tandis que les climats plus rigoureux soutiennent des populations plus clairsemées et plus spécialisées. L'exposition à la chaleur est une cause majeure de mortalité liée aux conditions météorologiques dans les pays à climat chaud, et l'aire de répartition géographique des maladies vectorielles telles que le paludisme, la dengue et la maladie de Lyme est étroitement liée à la température et à l'humidité. Le climat local dicte également la faisabilité de certaines industries, de la viticulture dans les climats méditerranéens à l'élevage de rennes dans le subarctique, et il conditionne les types d'énergie qu'une nation consomme — climatisation dans les régions chaudes, chauffage dans les régions froides et infrastructures gourmandes en eau dans les régions arides.

La science climatique et météorologique moderne repose sur un réseau d'observation mondial dense. Les stations météorologiques de surface, au nombre de dizaines de milliers, rapportent la température, la pression, l'humidité, le vent et les précipitations à intervalles réguliers. Les radiosondes, lancées deux fois par jour depuis des centaines de stations dans le monde, profilent l'atmosphère de la surface à la stratosphère. Les aéronefs fournissent des observations en vol, des bouées ancrées et dérivantes recueillent des données des océans, et une flotte de satellites en orbite polaire et géostationnaires — notamment les séries GOES et JPSS des États-Unis, les missions MetOp et Sentinel de l'Agence spatiale européenne, et les équivalents exploités par le Japon, la Chine, l'Inde et la Russie — fournit une couverture mondiale continue depuis l'espace. Les réseaux de science citoyenne tels que le Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network, connu sous le nom de CoCoRaHS, complètent les stations professionnelles avec des milliers d'observateurs bénévoles.

Ces observations alimentent des modèles de prévision numérique du temps et du climat exécutés sur certains des plus grands superordinateurs au monde. Les principaux centres opérationnels incluent le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, les National Centers for Environmental Prediction de la National Oceanic and Atmospheric Administration aux États-Unis, le Hadley Centre du Met Office du Royaume-Uni, Météo-France, l'Agence météorologique du Japon et l'Administration météorologique chinoise. Les modèles à court terme prévoient le temps jusqu'à une ou deux semaines ; les modèles saisonniers à décennaux projettent les conditions de plusieurs mois à plusieurs années ; et les modèles climatiques à long terme, coordonnés au niveau international par des projets tels que le Coupled Model Intercomparison Project, simulent le système climatique sur des décennies à des siècles. Ensemble, ces outils sous-tendent chaque alerte météorologique sévère, prévision agricole, planification d'itinéraire aérien et projection climatique à long terme utilisés aujourd'hui.

Les citations détaillées, références de données et sources institutionnelles pour tout le contenu de CountryReports sont répertoriées sur la page Sources. Les agences gouvernementales, organismes intergouvernementaux et centres de recherche académiques suivants sont les principales autorités sur lesquelles nous nous appuyons pour le contenu climatique mondial. Chaque lien pointe vers la page d'accueil de l'institution.

Agences gouvernementales et intergouvernementales

• NOAA Climate.gov — Données climatiques, articles explicatifs et produits de communication de la National Oceanic and Atmospheric Administration des États-Unis.
• NASA Earth Observatory — Imagerie satellite, articles de fond et produits de données sur la météo, le climat, la terre, l'océan et l'atmosphère.
• Organisation météorologique mondiale (OMM) — Agence spécialisée des Nations Unies pour la météorologie, le climat et l'eau ; éditeur des normales climatiques mondiales officielles et des rapports sur l'état du climat mondial.
• United States Geological Survey (USGS) — Surveillance du climat et du cycle de l'eau sur terre, registres glaciaires et études du pergélisol.
• Hadley Centre du Met Office du Royaume-Uni — Recherche climatique, registre de température mondiale HadCRUT et services climatiques opérationnels.
• Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT) — Prévision numérique du temps mondiale et la série de réanalyse ERA utilisée dans toute la recherche climatique.

Institutions académiques et de recherche

• National Center for Atmospheric Research (NCAR) — Centre de recherche et développement financé par le gouvernement fédéral pour la science atmosphérique et les systèmes terrestres connexes.
• University Corporation for Atmospheric Research (UCAR) — Consortium de plus d'une centaine d'universités faisant progresser la recherche et l'éducation dans les sciences atmosphériques et connexes.
• Woodwell Climate Research Center — Institut scientifique indépendant axé sur la science du climat, y compris la recherche sur le carbone arctique et le pergélisol (anciennement Woods Hole Research Center).
• Centre pour la science du changement global du MIT — Programme de recherche du Massachusetts Institute of Technology sur la science atmosphérique, océanique et climatique.

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