Étude de la distribution de la température de surface de la mer lors des phénomènes El Niño et La Niña
Pendahuluan
La température de surface de la mer (TSM) est l'un des paramètres les plus importants du système climatique terrestre. L'océan stocke et libère d'immenses quantités d'énergie thermique ; de ce fait, de faibles variations de la TSM peuvent induire des modifications de la circulation atmosphérique à l'échelle régionale et mondiale. Dans les climats tropicaux, l'étude de la TSM est étroitement liée aux phénomènes El Niño et La Niña, qui font partie du système ENSO (El Niño-Oscillation australe). L'ENSO est une variabilité climatique naturelle qui se manifeste principalement dans l'océan Pacifique équatorial et a un impact considérable sur… pluie, la température de l'air, le vent, les tempêtes tropicales et la productivité des pêcheries.
Cet article examine comment les distributions de la température de surface de la mer se forment et évoluent durant El Niño et La Niña, les indicateurs utilisés pour surveiller ces phénomènes, les mécanismes physiques qui relient l'océan et l'atmosphère, et leurs implications pour territoire indonésien.
Konsep Dasar Température de la surface de la mer et sa distribution
SST est la température de la couche niveau de la mer qui est généralement mesurée à une profondeur de plusieurs millimètres à plusieurs mètres. La distribution de la température de surface de la mer est influencée par le rayonnement solaire, l'évaporation et les échanges thermiques avec l'atmosphère. courants océaniqueset le processus de mélange dû au vent. Dans les régions tropicales, la température de surface de la mer est généralement plus élevée en raison d'un fort rayonnement solaire reçu tout au long de l'année. Cependant, ce n'est pas le cas dans toutes les régions. Les régions tropicales ont une température de surface Il en va de même : les courants océaniques, les remontées d'eau et les alizés peuvent créer des « poches » d'eau chaude ainsi que des zones relativement froides.
Dans l'océan Pacifique équatorial, la répartition de la température de surface de la mer (TSM) est asymétrique en conditions normales : la partie ouest (près de l'Indonésie et de la Papouasie-Nouvelle-Guinée) est relativement plus chaude, tandis que la partie est (près des côtes du Pérou et de l'Équateur) est plus froide. Ce déséquilibre s'explique par les alizés qui soufflent d'est en ouest, provoquant l'accumulation d'eaux chaudes dans le Pacifique occidental, tandis que des eaux froides remontent des couches inférieures dans le Pacifique oriental.
ENSO : Relation océan-atmosphère
ENSO n'est pas qu'une simple anomalie. température de la merIl s'agit plutôt d'une interaction bidirectionnelle entre l'océan et l'atmosphère. Les variations de la température de surface de la mer influencent la formation des nuages et les centres de convection dans l'atmosphère tropicale. Inversement, les changements de régimes de vent modifient les courants de surface, la profondeur de la thermocline (la limite entre les eaux chaudes de surface et les eaux froides de fond) et l'intensité des remontées d'eau.
Dans des conditions neutres, le centre de convection le plus actif se situe au-dessus du Pacifique occidental chaud. La circulation de Walker, un schéma de circulation atmosphérique est-ouest dans les tropiques, pousse l'air vers le haut au-dessus de cette région chaude, puis le fait se déplacer vers l'est dans les hautes couches, descendre au-dessus du Pacifique oriental et revenir vers l'ouest près de la surface sous forme d'alizés.
Répartition de la SST pendant El Niño
El Niño se caractérise par un réchauffement anormal des températures de surface de la mer dans le Pacifique centre et oriental. Ce réchauffement est généralement bien visible dans la zone de l'indice Niño, en particulier pour l'indice Niño 3.4 (environ 5°N–5°S et 170°O–120°O), qui est le plus souvent utilisé comme indicateur opérationnel.
Principaux mécanismes physiques
1. Affaiblissement des alizés : Lorsque les alizés s'affaiblissent, la poussée des eaux chaudes vers l'ouest diminue. masse d'eau L'air chaud qui s'était auparavant « accumulé » à l'ouest se déplace à nouveau vers le centre et l'est.
2. Évolution de la profondeur de la thermocline : La thermocline dans le Pacifique Est s’approfondit, permettant aux remontées d’eau d’apporter des eaux relativement plus chaudes que d’habitude. Par conséquent, le refroidissement de surface dans l’Est est atténué.
3. Boucle de rétroaction de Bjerknes : Le réchauffement de la température de surface de la mer à l’est provoque un déplacement de la convection vers l’est, affaiblissant davantage les alizés. Cet affaiblissement amplifie à son tour le réchauffement de la température de surface de la mer. Il se crée ainsi une boucle de rétroaction positive qui permet le développement d’El Niño.
Modèle de distribution
Au plus fort d'El Niño, une « langue d'eau chaude » s'étend du Pacifique central vers les côtes d'Amérique du Sud. L'écart de température entre l'ouest et l'est se réduit. Spatialement, les anomalies positives de la température de surface de la mer peuvent être généralisées et persister pendant des mois. Les épisodes El Niño ne sont pas toujours identiques ; il existe des El Niño de type « Pacifique Est » (caractérisés par un réchauffement prédominant à l'est) et des El Niño de type « Pacifique Central/Modoki » (caractérisés par un réchauffement plus marqué au centre), qui ont des impacts différents sur les régimes météorologiques régionaux.
Répartition de la SST pendant La Niña
La Niña est la phase inverse, caractérisée par un refroidissement anormal des températures de surface de la mer dans le Pacifique centre et oriental. Durant La Niña, les conditions « normales » sont renforcées : le Pacifique occidental se réchauffe et le Pacifique oriental se refroidit.
Principaux mécanismes physiques
1. Renforcement des alizés : Des alizés plus forts poussent davantage d'eau chaude vers l'ouest, augmentant ainsi l'accumulation d'eau chaude autour de l'Indonésie.
2. Remontée d'eau plus intense : Dans le Pacifique Est, des vents plus forts augmentent la remontée d'eau froide, ce qui entraîne une baisse de la température de surface de la mer.
3. Renforcement de la circulation de Walker : La convection reste dominante à l'ouest, augmentant les précipitations en Indonésie et dans les régions environnantes, tandis que le Pacifique centre-est tend à être plus sec.
Modèle de distribution
La Niña se caractérise par des anomalies négatives généralisées de la température de surface de la mer (TSM) dans le Pacifique équatorial centre-oriental, formant souvent une zone de « langue froide » plus marquée qu'en conditions neutres. Parallèlement, le Pacifique occidental et les eaux indonésiennes peuvent connaître des anomalies positives de la TSM, fournissant ainsi une énergie importante pour la formation de nuages de pluie.
Méthode de surveillance et d'analyse de la distribution de la température de surface de la mer
Les études de la distribution de la température de surface de la mer en fonction d'ENSO impliquent généralement une combinaison de données d'observation. et l'analyse spatio-temporelle :
1. Satellites de télédétection : Les capteurs infrarouges et micro-ondes peuvent cartographier la température de surface de la mer à l'échelle mondiale avec une résolution relativement élevée. Données satellitaires Il est important d'observer la répartition des anomalies, les gradients de température et l'évolution mensuelle.
2. Bouées et flotteurs Argo : Les réseaux de bouées tels que TAO/TRITON dans le Pacifique équatorial et Argo fournissent des données de température jusqu'à des profondeurs de plusieurs centaines de mètres, aidant à évaluer les changements de la thermocline et du « contenu thermique de l'océan ».
3. Indices ENSO : L'indice Niño 3.4, l'indice d'oscillation australe (SOI) et l'indice océanique Niño (ONI) sont souvent utilisés pour déterminer la phase, l'intensité et la durée d'El Niño/La Niña.
4. Anomalies de la SST : L'analyse calcule généralement la différence de la SST par rapport à la climatologie (moyenne à long terme) pour identifier les schémas de réchauffement/refroidissement inhabituels.
Dans la recherche, des visualisations telles que les cartes d'anomalies de la température de surface de la mer, les diagrammes de Hovmöller (temps vs longitude) et l'analyse de corrélation avec les précipitations zonales et le vent sont souvent utilisées pour comprendre les interrelations spatiales d'ENSO.
Impact de la distribution des températures de surface de la mer liée à ENSO sur l'Indonésie
La situation géographique de l'Indonésie, en zone maritime tropicale, la rend très sensible aux variations des centres de convection. Lors d'El Niño, le réchauffement du Pacifique centre-est déplace le centre de formation des nuages, l'éloignant ainsi de l'Indonésie. Les conséquences courantes incluent une diminution des précipitations, un risque accru de sécheresse, des perturbations agricoles et un risque d'incendies de forêt et de végétation. Dans les cas les plus graves, la saison sèche peut se prolonger et la saison des pluies commencer plus tard.
À l'inverse, lors d'un épisode La Niña, les eaux entourant l'Indonésie ont tendance à se réchauffer, favorisant l'évaporation et la formation de nuages. Il en résulte une augmentation des précipitations, des risques d'inondations et de glissements de terrain, ainsi que des phénomènes météorologiques extrêmes plus fréquents , tels que de fortes pluies. Toutefois, l'impact en Indonésie n'est pas uniquement déterminé par le phénomène ENSO ; des facteurs comme le dipôle de l'océan Indien (IOD), la mousson Asie-Australie et la dynamique locale (topographie et courants régionaux) influent également.
conclusion
La distribution de la température de surface de la mer (TSM) est essentielle à la compréhension du développement d'El Niño et de La Niña, car la TSM joue un rôle direct dans la régulation des échanges d'énergie entre l'océan et l'atmosphère et dans la localisation de la convection tropicale. El Niño se caractérise par un réchauffement anormal de la TSM dans le Pacifique centre-est, dû à l'affaiblissement des alizés, à l'approfondissement de la thermocline à l'est et à la rétroaction de Bjerknes. La Niña, quant à elle, renforce le gradient de température ouest-est par le biais du renforcement des alizés et des remontées d'eau, rendant le Pacifique plus chaud et plus froid. L'est est plus frais et les eaux de l'Indonésie relativement plus chaud.
Surveillance d'ENSO par le biais de cartes d'anomalies de température de surface de la mer, de l'indice Niño 3.4/ONI et d'observations de la colonne atmosphérique L'eau de mer devient la base La compréhension de la distribution des températures de surface de la mer (TSM) liées à El Niño-Oscillation australe (ENSO) est cruciale pour les prévisions climatiques saisonnières. En Indonésie, elle est essentielle pour atténuer les risques de sécheresse, d'inondations, d'insécurité alimentaire et autres catastrophes hydrométéorologiques. Grâce à des recherches approfondies et à l'intégration des données satellitaires et des observations in situ, les études sur les TSM peuvent améliorer la précision des prévisions climatiques et renforcer la résilience des communautés face à la variabilité climatique.
