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Convection
Description 
La principale force motrice derrière le mouvement atmosphérique est ce qu\'on appelle le phénomène de convection. Celui-ci se produit lorsque l\'air à la surface de la Terre est chauffé par le rayonnement solaire absorbé par le sol. Le réchauffement entraîne l\'expansion de l\'air, le rendant moins dense que l\'air environnant, et donc il a tendance à "flotter" ou à monter. En montant, il crée un vide qui génère des vents de surface pour compenser la masse d\'air manquante, créant ainsi un espace qui finit par entraîner la masse d\'air qui a monté et, refroidie, redescend. Un mouvement circulaire se forme alors.
Ce type de mouvement est observé non seulement dans l\'atmosphère, mais aussi dans un environnement domestique, et fait partie du mécanisme de distribution de la chaleur générée par un radiateur.
ID:(11737, 0)
Circulation en surface et en hauteur
Description
Sur la planète, les zones qui reçoivent davantage de rayonnement solaire se réchauffent davantage et génèrent davantage de convection le long de l\'équateur. L\'air s\'élève et, dans la troposphère, se disperse vers le nord et le sud, induisant une circulation avec des vents de surface vers l\'équateur et des vents d\'altitude s\'éloignant de celui-ci.
L\'air à des altitudes plus élevées a tendance à se refroidir puis commence à descendre pour être à nouveau transporté en surface vers l\'équateur. Cela forme une sorte de ceinture de circulation autour de la planète appelée cellules de Hadley dans l\'hémisphère nord et sud. Ces cellules induisent à leur tour un schéma de circulation inverse avec des courants de surface vers le nord et des courants d\'altitude vers le sud. Ces deuxièmes cellules sont appelées cellules de Ferrel. Enfin, il existe une troisième cellule connue sous le nom de cellule polaire.
ID:(11738, 0)
Convection à l\'équateur
Description
La convection observée à l\'équateur donne naissance à de l\'air qui est chauffé à la surface, absorbe une grande quantité de vapeur d\'eau, s\'élève et génère finalement des nuages par la condensation de la vapeur d\'eau. Cette condensation est visible dans les nuages qui se forment tout au long de cette région, là où convergent les vents de surface des deux hémisphères, connue sous le nom de zone de convergence intertropicale.
Le mélange et la convection des courants d\'air sont très instables et conduisent à des tempêtes et des turbulences fréquentes. Si l\'on voyage fréquemment entre l\'Amérique du Sud et l\'Europe, on traverse souvent cette zone pendant la nuit, et l\'on peut ainsi rencontrer des turbulences fréquentes pendant environ une heure. Parfois, on peut même observer les éclairs des tempêtes qui se produisent dans les couches inférieures de l\'atmosphère.
ID:(11740, 0)
Courants de surface
Description
Si nous nous concentrons sur les courants de surface, nous constatons qu\'il existe trois types de vents :
- Les vents dans la cellule de Hadley, qui vont de l\'équateur aux latitudes $\pm 30$ degrés, ont tendance à "avancer" car ils passent d\'une zone de vitesse tangentielle élevée à une zone de vitesse tangentielle plus faible (les alizés).
- Les vents dans la cellule de Ferrel, qui vont des latitudes $\pm 30$ degrés aux latitudes $\pm 60$ degrés, ont tendance à "reculer" car ils passent d\'une zone de vitesse tangentielle faible à une zone de vitesse tangentielle plus élevée (les vents d\'ouest).
- Les vents dans la cellule polaire, qui vont des latitudes $\pm 60$ degrés aux pôles respectifs, ont tendance à "avancer" car ils passent d\'une zone de vitesse tangentielle élevée à une zone de vitesse tangentielle plus faible (les vents d\'est).
ID:(11739, 0)
Jet streams
Description
Aux points de confluence entre les cellules de Hadley et de Ferrel, ainsi qu\'entre les cellules de Ferrel et polaire dans la troposphère, se forme un courant qui circule autour de la planète. Ces courants sont appelés les courants-jets, notamment le courant-jet subtropical et le courant-jet polaire. Ils circulent à grande vitesse et sont utilisés par l\'aviation pour réduire les temps de voyage d\'ouest en est :
ID:(11745, 0)
Génération de zones haute et basse pression
Description
En général, le nombre de cellules que comporte la planète dépend de la stabilité du flux de l\'équateur vers la surface ou de l\'équateur vers l\'altitude. En théorie, la planète pourrait avoir une seule cellule s\'étendant de l\'équateur aux pôles. Cependant, actuellement, nous observons trois de ces cellules qui forment des ceintures autour de la planète, où les courants convergent entre les cellules de Hadley et entre les cellules de Ferrel et polaire. Le fait que les flux atmosphériques se rencontrent dans ces régions signifie qu\'elles sont des zones de basse pression. De manière similaire, des zones de haute pression devraient exister entre les cellules de Hadley et de Ferrel, ainsi qu\'aux pôles. Cependant, ces ceintures de pression ont tendance à être instables, se fragmentant et générant des zones de haute et basse pression qui se déplacent avec les courants de surface :
ID:(11744, 0)
Déplacements de motifs dans l\'atmosphère
Image
Les zones de basse pression (équateur et 60 degrés de latitude) et de haute pression (30 degrés de latitude et pôles) ne se segmentent pas seulement et forment des centres qui se déplacent avec les courants, mais elles serpentent également autour de différentes localisations (équateur, 30 degrés de latitude, 60 degrés de latitude), influencées par les températures saisonnières dans chaque hémisphère.
La ligne rouge sur le diagramme montre la position de ce qui serait la zone de convergence tropicale, qui serpente entre les deux hémisphères.
ID:(11743, 0)
Génération de vortex dans l\'océan
Description
Étant donné que c\'est l\'atmosphère qui force le mouvement de la surface de l\'océan, on observe les circulations correspondantes qui génèrent les différents vents. Cela nous permet de comprendre les mouvements de circulation à grande échelle dans :
- l\'Atlantique Nord
- l\'Atlantique Sud
- le Pacifique Nord
- le Pacifique Sud
- l\'océan Indien
ID:(11741, 0)
Courants dans l\'océan
Description
Les circulations océaniques présentent des structures plus fines aux abords des cinq principales zones de circulation. En raison de l\'inertie, ces circulations persistent dans le temps malgré les fortes fluctuations du flux d\'air.
En dehors de la circulation générale, on observe des flux spécifiques au nord de l\'Europe, autour de l\'Inde et en Océanie. Ces flux sont plus petits et ne présentent pas la même inertie que les grandes circulations. Ils sont également soumis aux mouvements plus aléatoires de la circulation atmosphérique.
ID:(11742, 0)
Courant du jour
Description
Un autre type de circulation mineure se produit le long de la côte. Cela n\'affecte pas le "macroclimat", seulement le climat local. Pendant la journée, la terre absorbe beaucoup d\'énergie et la transfère partiellement aux masses d\'air, qui se réchauffent et subissent une convection, commençant à s\'élever. Cela entraîne l\'air marin vers l\'extérieur, créant ainsi le vent côtier observé sur la plage. Ce vent de la mer vers la terre entraîne également l\'eau de la mer, favorisant la formation des vagues.
ID:(11746, 0)
Flux de nuit
Description
Cependant, pendant la nuit, le flux s\'inverse. En raison de la haute capacité thermique de l\'eau, c\'est maintenant l\'océan qui transfère de l\'énergie à l\'air, provoquant une convection au-dessus de l\'océan et entraînant de l\'air depuis la côte. Cela crée un vent soufflant de la côte vers la mer, ce qui a tendance à calmer les vagues car il entraîne l\'eau au large.
ID:(11747, 0)