Table des matières
George Philander
PréfaceGeorge Philander
Preface
Préambule
- À la fin du xxe siècle le climat devient une préoccupation majeure
- La recherche sur le climat associe étroitement météorologie et océanographie
- L’océanographie physique sort de son Moyen Âge
- Les grands programmes internationaux
- Priorité aux océans tropicaux
- Des océanographes « venus de l'espace » arrivent en renfort
- Dans quelle mesure l'océan peut-il gouverner le climat à long terme ?
Chapitre 1. De la découverte de l'océan Atlantique à la géophysique des fluides
Perspective historique
- 1400-1800 : la découverte
- 1800-1950 : les grandes expéditions océanographiques
- De l’exploration à la science : les prémices de l’océanographie
- Les grandes campagnes océanographiques pluridisciplinaires
- De la géographie des océans à la géophysique
- Les océanographes s'organisent (années 1960)
- La météorologie annexe l’océan (années 1970)
- L'océanographie devient une géophysique (années 1980)
Chapitre 2. L'océan dans l'équilibre énergitique planétaire
- L'origine de la variabilité climatique
- Les forçages climatiques externes
- L'auto-variation du système climatique planétaire
- Le rôle de l'océan dans le climat et sa variabilité
- L’océan échange l’énergie thermique avec l’atmosphère
- L’océan stocke l'énergie thermique
- L'océan transporte l'énergie thermique
- Les premières estimations du transport thermique océanique
- Premier bilan quantitatif du transport thermique océanique méridien
- L'apport des ordinateurs et des observations spatiales
- L'océan et l’atmosphère transportent à part égale l'énergie thermique
- Plusieurs méthodes de calcul du transport thermique océanique
- Le rôle particulier des océans tropicaux
- Le transport thermique méridien est maximal dans les tropiques
- Transport thermique et circulation générale dans les tropiques
- L'Atlantique tropical : le mieux étudié des océans tropicaux
- L'Atlantique tropical affecte le climat des continents voisins
- Le transport domine l'échange et le stockage
- L'importance de la dynamique des océans tropicaux dans l'interaction océan-atmosphère
Chapitre 3. L'obsercation de la circulation océanique globale
Le programme Woce (World Ocean Circulation Experiment)
- Origine et organisation de woce
- Les objectifs et les opérations Woce
- Les premiers résultats de Woce
- La connaissance de la circulation océanique moyenne
- La variabilité spatio-temporelle de l'océan et son rôle dans la circulation moyenne
- Les interactions océan-atmosphère et la diffusion des propriétés de surface dans l'océan profond
- Le transport de chaleur et d’eau douce (ou de sel) par les océans
- Le développement des modèles océaniques
- Woce dans les tropiques
- Le bilan et les leçons de woce
Chapitre 4. La singularité équatoriale
- Retour sur la découverte des courants, contre-courants et sous-courants équatoriaux
- Les découvertes des navigateurs circumterrestres
- Les alizés et le « pot au noir » ont été identifiés très tôt
- Courants et contre-courants décrits par les navigateurs
- La découverte des sous-courants équatoriaux
- Le découvreur oublié du sous-courant équatorial : Young Buchanan
- La redécouverte du sous-courant équatorial par Townsend Cromwell
- Premières explications théoriques du sous-courant
- La circulation équatoriale attire enfin l'attention
- Les théoriciens s'en mêlent
- L'apport des océanographes français dans le Pacifique ouest
- Première description synoptique de la structure thermique du Pacifique équatorial
- Upwelling équatorial et enrichissement biologique
- Étude du système de circulation du Pacifique équatorial occidental
- Les océanographes français ignorent toujours El Niño en 1970
- Le programme International Gate et la découverte des ondes équatoriales
- L'étude des transferts d'énergie entre l'océan et l'atmosphère
- Observation de la variabilité spatio-temporelle de la circulation équatoriale
- L'observation de certaines ondes équatoriales durant Gate
- Les ondes de Kelvin et les ondes de Rossby
- La querelle des « naïfs » et des « sceptiques »
- Une école d'été fameuse à la « Scripps » en 1976
- « Actions à distance » contre « actions locales et globales »
- Des modèles linéaires simulent des « actions à distance » dans le Pacifique équatorial
- Des « actions à distance » observées dans l'Atlantique équatorial
- Mais le vent local a aussi son importance
- L'Atlantique tropical devient un laboratoire franco-américain
- Objectifs et organisation de Focal et sequal
- Les principaux résultats scientifiques de Focal et de Sequal
- Oscillation saisonnière de la thermocline à l'équateur
- Simulations du comportement de la thermocline par des modèles
- Vents impulsionnels ou vents saisonniers dans l'Atlantique tropical ?
- Le « pompage » des eaux de la thermocline et le contre-courant équatorial
- La réussite commune des deux programmes
Chapitre 5. L'interaction des océans tropicaux avec l'atmosphère
El Niño/La Niña
- L'échange énergétique entre l'océan et l’atmosphère
- La chaleur et l’eau s'échangent à l'interface océan-atmosphère
- Rôle du vent et de la température de surface
- La famille Enso
- « El Niño » a été reconnu le premier
- Puis vint l'« oscillation australe »
- La famille Enso accueille « La Niña »
- Le scénario des océanographes
- La situation normale
- La phase chaude : El Niño
- La phase froide : La Niña
- Enso est-il prévisible ?
- Existe-t-il un « El Niño » atlantique ?
- Un pseudo « El Niño » permanent dans l'Atlantique ?
- Un événement chaud atlantique semblable à El Niño
- Les événements chauds atlantiques et El Niho sont liés
- Le rôle de l'océan Indien
- La mousson masque la dynamique équatoriale
- Enso a-t-il son origine dans l’océan indien ?
- Les conséquences climatologiques, socio-économiques et... médiatiques d'Enso
- Impacts climatologiques d'El Niño, inondations et sécheresses
- Perturbations des écosystèmes marins
- Cyclones et événements météorologiques extrêmes
- Fragilisation des formations coralliennes, des côtes et des îles
- La Niña, nuisance ou bienfait ?
- Impacts socio-économiques et médiatiques d’Enso
- Les autres oscillations météo-océaniques
- L'oscillation Nord-Atlantique
- Des oscillations décennales et multi-décennales
Chapitre 6. Observation et prévision de l'interaction océan-atmosphère dans les basses latitudes
Le programme Toga (Tropical Ocean and Global Atmosphere)
- Origine et objectifs deToga
- La modélisation durant Toga
- Des modèles simples linéaires à deux couches
- Des modèles intermédiaires plus sophistiqués
- Le« top » des modèles océaniques : les OGCM
- Succès et échecs de la modélisation durant Toga
- Le système d'observations Toga
- Le réseau de bouées ancrées, « TAO array »
- Les bouées dérivantes de surface
- Le réseau de marégraphes
- Les réseaux d'observations des navires de commerce (Volunteer Observing Ships – VOS)
- Le réseau d'observations météorologiques Toga
- Les observations spatiales durant Toga
- Une étude de processus durant Toga. Le projet Coare
- Les objectifs de Coare
- Les résultats de Coare
- Les avancées et les leçons de Toga
Chapitre 7. Une nouvelle océanographie « venue de l'espace »
- Observer « d'en haut » pour mieux voir et comprendre
- Les débuts de l'observation spatiale civile
- Les ondes électromagnétiques au service de l'océanographie
- Radiométrie dans les longueurs d’onde infrarouge
- Radiométrie dans les longueurs d'onde de la lumière visible
- Radiométrie dans les longueurs d’onde centimétriques ou micro-ondes
- Radars embarqués
- Topex-Poseïdon
- La préhistoire de l'altimétrie
- L'histoire heureuse et mouvementée de Topex et de Poseïdon
- La moisson scientifique de Topex/Poseïdon
- La circulation générale des océans
- Variabilité de la topographie dynamique et de la circulation de surface
- La dynamique tropicale
- Les variations du niveau moyen de l'océan
- Le vent et les vagues
- Les marées
- D'autres résultats scientifiques inattendus
- De l'océanographie physique à la géophysique
Chapitre 8. Le rôle dans les climats passés
- La géochimie de l'océan
- Les débuts de la géochimie océanique : Geosecs (1972-1978)
- Woce renouvelle Geosecs trente ans plus tard
- Le changement climatique actuel, le cycle du carbone et l'océan
- Teneur en CO2 et température de l’atmosphère augmentent
- Réchauffement global de l’océan
- L'effet de Serre
- L'océan absorbe une partie du CO2 d'origine anthropique
- Des incertitudes et des questions demeurent
- La modélisation du cycle du carbone
- Les sédiments, coraux et glaces archives des climats passés
- La paléoclimatologie est née au fond des océans
- Les sédiments marins, mémoires des climats passés
- L’océan dans les oscillations climatiques du Quaternaire
- L'implication de l'océan dans les glaciations
- L'hypersensibilité climatique de l'Atlantique nord
- Le « tapis roulant » peut avoir des ratés
- Les événements de « Heinrich » et de « Dansgaard-Oeschger »
- Des explications à ces variations climatiques de hautes fréquences ?
- Rôles du « tapis roulant » océanique et du transport atmosphérique
- Les coraux, témoins de l'histoire des océans tropicaux
- Océanographes et paléo-océanographes se rejoignent
