Circulation de Brewer–Dobson
La circulation de Brewer-Dobson fait référence au schéma de circulation atmosphérique globale de l'air troposphérique tropical qui monte dans la stratosphère puis se déplace vers le pôle à mesure qu'il redescend[1]. Les premiers éléments de cette circulation ont été proposés par Gordon Dobson[2] - [3] et Alan W. Brewer[4]. L'expression « circulation de Brewer-Dobson » a été proposée pour la première fois en 1963[5]. Ce schéma de circulation explique la distribution observée de l'ozone et de la vapeur d'eau. Cette circulation s'est accélérée au cours des dernières décennies, probablement du fait du changement climatique[6].
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Circulation
La circulation de Brewer-Dobson est provoquée par l'existence d'ondes atmosphériques à l'échelle planétaire, à savoir les ondes de Rossby, qui ont pour résultat une traînée vers l'ouest et donc une action de pompage vers les pôles pour conserver le moment cinétique[1].
Effets planétaires
Parce qu'elle fait entrer et sortir l'air de la stratosphère, la circulation de Brewer-Dobson détermine l'âge moyen et le temps de séjour des gaz stratosphériques, ainsi que les températures de la tropopause tropicale et la vapeur d'eau stratosphérique[1]. La circulation de Brewer-Dobson a un impact direct sur la distribution et l'abondance de l'ozone stratosphérique en le déplaçant des tropiques vers les pôles[1]. Ce transport contribue à expliquer pourquoi l'air tropical contient moins d'ozone que l'air polaire, alors même que c'est dans la stratosphère tropicale que la majeure partie de l'ozone atmosphérique est produite[1]. La circulation de Brewer-Dobson influence également la durée de vie des substances qui dégradent la couche d'ozone, et de certains gaz à effet de serre.
Accélération due à l'effet de serre
La circulation Brewer-Dobson a connu un intérêt accru au XXIe siècle du fait des prédictions des modèles de circulation générale et des modèles chimie-climat selon lesquels la circulation s'accélérera en raison du changement climatique induit par l'augmentation de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre[1]. Des observations ont récemment confirmé que la circulation de Brewer-Dobson s'était accélérée d'environ 2,0 % par décennie durant les quatre dernières décennies, entraînant un refroidissement de la basse stratosphère tropicale et son réchauffement dans les hautes latitudes[6].
Voir aussi
Références
- (en) Neal Butchart, « The Brewer-Dobson circulation », Reviews of Geophysics, vol. 52, no 2,‎ , p. 157–184 (ISSN 8755-1209, DOI 10.1002/2013RG000448, Bibcode 2014RvGeo..52..157B)
- (en) G. M. B. Dobson, D. N. Harrison et F. A. Lindemann, « Measurements of the amount of ozone in the Earth's atmosphere and its relation to other geophysical conditions », Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, vol. 110, no 756,‎ , p. 660–693 (DOI 10.1098/rspa.1926.0040, Bibcode 1926RSPSA.110..660D)
- (en) G. M. B. Dobson et H. S. W. Massey, « Origin and distribution of the polyatomic molecules in the atmosphere », Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, vol. 236, no 1205,‎ , p. 187–193 (DOI 10.1098/rspa.1956.0127, Bibcode 1956RSPSA.236..187D, S2CID 95688107, lire en ligne)
- (en) A. W. Brewer, « Evidence for a world circulation provided by the measurements of helium and water vapour distribution in the stratosphere », Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, vol. 75, no 326,‎ , p. 351–363 (ISSN 1477-870X, DOI 10.1002/qj.49707532603, Bibcode 1949QJRMS..75..351B, lire en ligne)
- (en) R. E. Newell, « Transfer through the tropopause and within the stratosphere », Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, vol. 89, no 380,‎ , p. 167–204 (ISSN 1477-870X, DOI 10.1002/qj.49708938002, Bibcode 1963QJRMS..89..167N, lire en ligne)
- (en) Qiang Fu, Susan Solomon, Hamid A Pahlavan et Pu Lin, « Observed changes in Brewer–Dobson circulation for 1980–2018 », Environmental Research Letters, vol. 14, no 11,‎ , p. 114026 (ISSN 1748-9326, DOI 10.1088/1748-9326/ab4de7, Bibcode 2019ERL....14k4026F)