Gulf Stream - Gulf Stream

Températures de surface dans l'ouest de l'Atlantique Nord. La masse continentale nord-américaine est noire et bleu foncé (froide), tandis que le Gulf Stream est rouge (chaud). Source : NASA

Le Gulf Stream , ainsi que son prolongement vers le nord de la dérive nord - atlantique , est une ambiance chaleureuse et rapide de l' Atlantique courant océanique qui prend naissance dans le golfe du Mexique et étend à la pointe de la Floride et suit les côtes est des États-Unis et de Terre - Neuve avant de traverser la Océan Atlantique comme courant de l'Atlantique Nord . Le processus d' intensification vers l'ouest fait du Gulf Stream un courant d'accélération vers le nord au large de la côte est de l'Amérique du Nord. A environ 40°0′N 30°0′W / 40.000°N 30.000°O / 40.000 ; -30.000 , il se divise en deux, avec le courant nord, la dérive nord-atlantique, traversant vers l'Europe du Nord et le courant sud, le courant des Canaries , recirculant au large de l'Afrique de l'Ouest.

Le Gulf Stream influence le climat de la côte est de l'Amérique du Nord, de la Floride à Terre-Neuve et la côte ouest de l'Europe. Bien qu'il y ait eu un débat récent, il existe un consensus selon lequel le climat de l'Europe de l'Ouest et de l'Europe du Nord est plus chaud que celui d'autres régions de latitude similaire en raison du courant de l'Atlantique Nord. Il fait partie du Gyre de l'Atlantique Nord . Sa présence a conduit au développement de puissants cyclones de tous types, tant dans l' atmosphère que dans l'océan. Le Gulf Stream est également une source potentielle importante de production d'énergie renouvelable .

Histoire

La carte du Gulf Stream de Benjamin Franklin imprimée à Londres en 1769

La découverte européenne du Gulf Stream remonte à l'expédition de 1512 de Juan Ponce de León , après quoi il est devenu largement utilisé par les navires espagnols naviguant des Caraïbes vers l'Espagne. Un résumé du journal de bord de Ponce de León le 22 avril 1513, a noté, « Un courant tel que, bien qu'ils aient eu un grand vent, ils ne pouvaient pas avancer, mais en arrière et il semble qu'ils avançaient bien ; à la fin, il On savait que le courant était plus puissant que le vent."

Benjamin Franklin s'est intéressé aux schémas de circulation de l'océan Atlantique Nord. En 1768, alors qu'il était en Angleterre, Franklin entendit une curieuse plainte du Colonial Board of Customs : Pourquoi les paquets britanniques ont-ils pris plusieurs semaines de plus pour atteindre New York depuis l'Angleterre qu'il n'en a fallu à un navire marchand américain moyen pour atteindre Newport, Rhode Island , malgré les navires marchands partant de Londres et devant naviguer sur la Tamise puis le long de la Manche avant de traverser l'Atlantique, tandis que les paquets partaient de Falmouth en Cornouailles ?

Franklin a demandé à Timothy Folger, un capitaine de chasse à la baleine de l' île de Nantucket , une réponse. Folger a expliqué que les navires marchands traversaient régulièrement le courant, qui était identifié par le comportement des baleines, la mesure de la température de l'eau et les changements de couleur de l'eau, tandis que les capitaines des colis postaux couraient contre lui. Franklin a demandé à Folger de dessiner la trajectoire du courant sur une carte de l'Atlantique et d'ajouter des notes sur la façon d'éviter le courant en naviguant de l'Angleterre vers l'Amérique. Franklin a ensuite transmis le tableau à Anthony Todd, secrétaire du British Post Office. La carte Gulf Stream de Franklin a été imprimée en 1769 à Londres, mais elle a été la plupart du temps ignorée par les capitaines de marine britanniques. Une copie de la carte a été imprimée à Paris vers 1770-1773, et une troisième version a été publiée par Franklin à Philadelphie en 1786.

Propriétés

Le Gulf Stream proprement dit est un courant intensifié vers l'ouest , entraîné en grande partie par le stress du vent . La dérive nord-atlantique, en revanche, est largement induite par la circulation thermohaline . En 1958, l'océanographe Henry Stommel a noté que « très peu d'eau du golfe du Mexique est en fait dans le cours d'eau ». En transportant de l'eau chaude vers le nord-est à travers l'Atlantique, il rend l'Europe occidentale et surtout l'Europe du Nord plus chaudes et plus douces qu'elle ne le serait autrement.

Formation et comportement

L'évolution du Gulf Stream à l'ouest de l'Irlande se poursuit sous la forme du courant nord-atlantique

Une rivière d'eau de mer, appelée le courant nord-équatorial de l' Atlantique , coule vers l'ouest au large des côtes de l'Afrique centrale. Lorsque ce courant interagit avec la côte nord-est de l'Amérique du Sud, le courant se divise en deux branches. L'un passe dans la mer des Caraïbes , tandis qu'un second, le courant des Antilles , coule au nord et à l'est des Antilles . Ces deux branches se rejoignent au nord du détroit de Floride .

Les alizés soufflent vers l'ouest sous les tropiques et les vents d'ouest soufflent vers l'est aux latitudes moyennes. Ce modèle de vent applique une contrainte à la surface de l'océan subtropical avec une boucle négative à travers l'océan Atlantique nord. Le transport de Sverdrup qui en résulte est vers l'équateur.

En raison de la conservation du tourbillon potentiel causé par les vents se déplaçant vers le nord à la périphérie ouest de la dorsale subtropicale et du tourbillon relatif accru de l'eau se déplaçant vers le nord, le transport est équilibré par un courant étroit et accéléré vers les pôles. Celui-ci s'écoule le long de la limite ouest du bassin océanique, contrebalançant les effets de la friction avec le courant de la limite ouest, et est connu sous le nom de courant du Labrador . La conservation du tourbillon potentiel provoque également des virages le long du Gulf Stream, qui se brisent occasionnellement lorsque la position du Gulf Stream change, formant des tourbillons chauds et froids séparés. Ce processus global, connu sous le nom d'intensification occidentale, fait que les courants à la limite ouest d'un bassin océanique, comme le Gulf Stream, sont plus forts que ceux de la limite est.

En conséquence, le Gulf Stream résultant est un fort courant océanique. Il transporte de l'eau à une vitesse de 30 millions de mètres cubes par seconde (30 sverdrups ) à travers le détroit de Floride. En passant au sud de Terre-Neuve, ce taux passe à 150 sverdrups. Le volume du Gulf Stream éclipse toutes les rivières qui se jettent dans l'Atlantique combinées, ce qui représente un total de 0,6 sverdrups. Il est cependant plus faible que le courant circumpolaire antarctique . Compte tenu de la force et de la proximité du Gulf Stream, les plages le long de la côte est des États-Unis peuvent être plus vulnérables aux grandes anomalies du niveau de la mer, qui ont un impact significatif sur les taux d' érosion côtière .

Le Gulf Stream mesure généralement 100 kilomètres (62 mi) de large et 800 mètres (2 600 pieds) à 1 200 mètres (3 900 pieds) de profondeur. La vitesse actuelle est la plus rapide près de la surface, la vitesse maximale étant généralement d'environ 2,5 mètres par seconde (5,6 mph). En se déplaçant vers le nord, l'eau chaude transportée par le Gulf Stream subit un refroidissement par évaporation. Le refroidissement est provoqué par le vent : le vent se déplaçant sur l'eau provoque l' évaporation , refroidissant l'eau et augmentant sa salinité et sa densité. Lorsque la glace de mer se forme, les sels sont laissés hors de la glace, un processus connu sous le nom d'exclusion de la saumure. Ces deux procédés produisent de l'eau plus dense et plus froide (ou plus précisément, de l'eau encore liquide à plus basse température). Dans l'océan Atlantique Nord, l'eau devient si dense qu'elle commence à s'enfoncer dans une eau moins salée et moins dense. (L' action convective est similaire à celle d'une lampe à lave .) Ce courant descendant d'eau froide et dense devient une partie des eaux profondes de l'Atlantique Nord , un ruisseau allant vers le sud. Très peu d' algues se trouvent dans le courant, bien que les algues se trouvent en grappes à l'est.

En avril 2018, deux études publiées dans Nature ont révélé que le Gulf Stream était à son plus faible depuis au moins 1 600 ans.

Effets localisés

Le Gulf Stream a une influence sur le climat de la péninsule de Floride . La partie au large de la côte de la Floride, appelée courant de Floride , maintient une température moyenne de l'eau d'au moins 24 °C (75 °F) pendant l'hiver. Les vents d'est se déplaçant sur cette eau chaude déplacent l'air chaud du Gulf Stream vers l'intérieur, aidant à maintenir les températures plus douces dans l'État qu'ailleurs dans le sud-est des États-Unis pendant l'hiver. De plus, la proximité du Gulf Stream avec Nantucket , dans le Massachusetts, ajoute à sa biodiversité , car c'est la limite nord pour les variétés végétales du sud et la limite sud pour les espèces végétales du nord, Nantucket étant plus chaud en hiver que le continent.

Le courant nord-atlantique du Gulf Stream, ainsi que des courants d'air chaud similaires, contribuent à maintenir l' Irlande et la côte ouest de la Grande-Bretagne quelques degrés plus chauds que l'est. Cependant, la différence est la plus dramatique dans les îles côtières occidentales de l'Écosse . Un effet notable du Gulf Stream et des forts vents d'ouest (conduits par les eaux chaudes du Gulf Stream) sur l'Europe se produit le long de la côte norvégienne . Le nord de la Norvège se trouve à proximité de la zone arctique , dont la plupart est recouverte de glace et de neige en hiver. Cependant, presque toute la côte norvégienne reste exempte de glace et de neige tout au long de l'année. L'effet de réchauffement fourni par le Gulf Stream a permis le développement et le maintien d'agglomérations assez importantes sur la côte du nord de la Norvège , dont Tromsø , la troisième plus grande ville au nord du cercle polaire arctique. Les systèmes météorologiques réchauffés par le Gulf Stream dérivent vers l'Europe du Nord , réchauffant également le climat derrière les montagnes scandinaves .

Effet sur la formation des cyclones

L'ouragan Sandy s'intensifie le long de l'axe du Gulf Stream en 2012.

L'eau chaude et le contraste de température le long du bord du Gulf Stream augmentent souvent l'intensité des cyclones, tropicaux ou non. La génération des cyclones tropicaux nécessite normalement des températures de l'eau supérieures à 26,5 °C (79,7 °F). La formation de cyclones tropicaux est courante sur le Gulf Stream, surtout au mois de juillet. Les tempêtes se déplacent vers l'ouest à travers les Caraïbes, puis se déplacent vers le nord et se courbent vers la côte est des États-Unis ou restent sur une trajectoire nord-ouest et pénètrent dans le golfe du Mexique . De telles tempêtes ont le potentiel de créer des vents forts et des dommages importants aux zones côtières du sud-est des États-Unis . L'ouragan Sandy en 2012 était un exemple récent d'ouragan passant au-dessus du Gulf Stream et prenant de la force.

Il a été démontré que de forts cyclones extratropicaux se creusent considérablement le long d'une zone frontale peu profonde , forcés par le Gulf Stream, pendant la saison froide . Les cyclones subtropicaux ont également tendance à se produire près du Gulf Stream. 75 pour cent de ces systèmes documentés entre 1951 et 2000 se sont formés près de ce courant d'eau chaude, avec deux pics d'activité annuels se produisant pendant les mois de mai et d'octobre. Les cyclones dans l'océan se forment sous le Gulf Stream, s'étendant jusqu'à 3 500 mètres (11 500 pieds) sous la surface de l'océan.

Source d'énergie renouvelable possible

La dissipation d'énergie maximale théorique du Gulf Stream par les turbines est de l'ordre de 20 à 60 GW. Une suggestion, qui pourrait théoriquement fournir une puissance comparable à plusieurs centrales nucléaires, déploierait un champ de turbines sous-marines placé à 300 mètres (980 pieds) sous le centre du noyau du Gulf Stream. L'énergie thermique des océans pourrait également être exploitée pour produire de l'électricité en utilisant la différence de température entre les eaux profondes froides et les eaux de surface chaudes.

Anneaux du Gulf Stream

Voir l'article principal: Cold Core Ring , Warm Core Ring

Le Gulf Stream forme périodiquement des anneaux résultant d'un méandre du Gulf Stream étant fermé d'une route alternative distincte de ce méandre, créant un tourbillon indépendant. Parmi ces tourbillons, il existe deux types : les anneaux à noyau froid, qui tournent de manière cyclonique, et les anneaux à noyau chaud, qui tournent de manière anticyclonique. Ces anneaux ont la capacité de transporter les propriétés biologiques, chimiques et physiques distinctes de leurs eaux d'origine vers les nouvelles eaux dans lesquelles ils voyagent.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes