Oscillation australe

Circulation convective normale de Walker

La circulation atmosphérique dans les Tropiques est celle des cellules de Hadley, soit une circulation directe de l'air en surface vers l'équateur où la convergence crée une bande orageuse appelée la zone de convergence intertropicale. La force de Coriolis est faible à ces latitudes, mais suffisante pour créer une déviation vers l'ouest de la circulation, créant les alizés (du nord-est dans l'hémisphère nord et du sud-est dans celui du sud).

Les effets locaux sont cependant très importants, modulent la circulation et créent des sous-cellules. Ces dernières sont influencées par la différence de friction des surfaces, par la capacité d'absorption et de relâchement différentielle de chaleur entre les océans et la terre, ainsi que par le cycle diurne d'ensoleillement. À grande échelle, ce cycle diurne peut devenir saisonnier ou même pluriannuel. La cellule du Pacifique, entièrement océanique, est particulièrement importante. On lui a donné le nom de cellule de Walker en l'honneur de Sir Gilbert Walker, directeur au début du XX^e siècle des observatoires météorologiques d'Inde. Il essaya de trouver un moyen de prédire les vents de mousson. Bien qu'il ne réussît pas, son travail le conduisit à la découverte d'une variation périodique de pression entre les océans Indien et Pacifique, qu'il dénomma l'oscillation australe.

Le courant de Humboldt, venant de l'Antarctique, refroidit la côte de l'Amérique du Sud. Il y a donc une grande différence de température entre l'ouest et l'est de ce vaste océan, qui donne lieu à une circulation directe semblable à celle de Hadley. On note de la convection dans la partie ouest du Pacifique, près de l'Asie et de l'Australie et de la subsidence dans un anticyclone le long de la côte de l'Amérique du Sud. Ceci crée une forte circulation de retour d'Est qui produit un effet de sèche : le niveau de la mer est de 60 cm plus haut dans le Pacifique Ouest que dans l'Est.

La diminution des alizés perturbe le cycle de Walker et laisse l'eau chaude se répandre plus à l'Est

Le renforcement des vents étire la zone couverte par la circulation de Walker et la renforce

Le comportement de la cellule de Walker est la clé principale pour comprendre le phénomène du El Niño et de l'oscillation australe. Si l'activité convective diminue dans le Pacifique Ouest, pour des raisons mal comprises, la cellule s'effondre comme un château de cartes. La circulation d'ouest en altitude diminue ou cesse, ce qui coupe l'apport d'air froid dans le Pacifique Est et le flux de retour d'est de surface faiblit.

Cela permet à l'eau chaude empilée dans le Pacifique Ouest de dévaler la pente vers l'Amérique du Sud, ce qui change la température de surface de la mer dans ce secteur en plus de perturber les courants marins. Cela change également complètement le patron nuageux et pluviométrique en plus de donner des températures inhabituelles aux deux Amériques, à l'Australie et à l'Afrique du Sud-Est.

Pendant ce temps, dans l'Atlantique, les vents d'altitude d'ouest qui sont en général bloqués par la circulation de Walker peuvent maintenant atteindre une force inhabituelle. Ces forts vents coupent les colonnes ascendantes d'air humide des orages qui normalement s'organisent en ouragans et ainsi diminuent le nombre de ces derniers.

L'opposée du El Niño est La Niña. La convection dans le Pacifique Ouest augmente dans ce cas, ce qui amplifie la cellule de Walker amenant de l'air plus froid le long de la côte de l'Amérique. Cette dernière donne des hivers plus froids en Amérique du Nord et plus d'ouragans dans l'Atlantique. Parce que l'eau chaude est repoussée vers l'ouest par l'anticyclone, cela permet à l'eau froide des profondeurs de remonter sur la côte de l'Amérique du Sud, ce qui donne un meilleur apport de nutriments pour les poissons et amène une pêche excellente. Cependant, le temps demeurant au beau fixe, on note de longues périodes de sécheresse dans la même région.

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