2. Situation en l'occurence d'El Niño


2.1 L'oscillation australe (Southern Oscillation en anglais)

 

En 1924, Sir Gilbert Walker met en évidence un phénomène dénommé depuis oscillation australe. Ce phénomène à très grande échelle, de période annuelle, est caractérisé par l'occurrence simultanée d'une augmentation de pression au niveau de la mer dans le Pacifique Ouest et d'une diminution de celle - ci à l'Est.

Sir G. Walker définit alors un indice d'oscillation australe. Cet indice, qui mesure la différence de pression entre pression à l'Est et celle à l'Ouest, est positif dans le cas normal et négatif quand cette différence est inférieure à la normale.

La forte corrélation entre l'oscillation australe et El Niño (soit le couplage océan - atmosphère) a plus récemment amené les scientifiques à utiliser indifféremment l'appellation ''El Niño '' ou l'acronyme ENSO (El Niño Southern Oscillation).

 


2.2 Description du phénomène ENSO

 

Klaus Wyrtki fût le premier à étudier El Niño non plus comme un phénomène local mais lui accordant une échelle globale.

Il interpréta en effet El Niño comme la rupture de l'équilibre entre les alizés et la thermocline décrits dans la section précédente. Pendant le phénomène d'ENSO, on assiste à une brusque inversion des vents équatoriaux.

Cette inversion s'accompagne alors immédiatement d'une modification atmosphérique et océanique.

Si on s'intéresse à la circulation océanique, la diminution/disparition des alizés donne naissance à une onde de Kelvin . La différence positive de niveau de la mer entre le Pacifique Ouest et Est diminue jusqu'à devenir négative (cf figure. 2.1). Cette onde de Kelvin dont la célérité dépend de la longueur d'onde se déplace au niveau de l'équateur à une vitesse de l'ordre de 200km/jour et parcourt donc les 15000 km de l'océan Pacifique en quelques mois.

Abaissant la thermocline (downwelling) sur son passage, cette onde empêche donc la remontée des eaux froides à l'Est et rompt donc l'équilibre existant normalement dans l'océan Pacifique.

figure 2.1. Propagation d'une onde de Kelvin dans l'océan Pacifique équatorial.

Elle se caractérise par un déplacement vers l'Est du niveau de la mer le plus haut

 

En ce qui concerne la circulation atmosphérique, l'indice d'oscillation australe diminue alors de manière notable : la zone dépressionnaire, en l'absence d'alizés, se déplace vers l'Est. La dépression se place alors sur le Pacifique centre et donne naissance à une forte boucle convective entre la Polynésie et les côtes Sud - Américaines (cf figure. 2.2). des pluies diluviennes s'abattent alors sur cette même région alors que le Pacifique occidental subit la sécheresse.

figure 2.2. Circulation atmosphérique au dessus du Pacifique équatorial et position de la thermocline pendant un phénomène ENSO.


2.3 Vers un retour à la normale ou ... vers la Niña

 

Alors que l'onde de Kelvin se déplace vers l'Est et met quelques mois à atteindre les côtes sud - américaines, il se développe parallèlement une onde de Rossby qui se déplace vers l'Ouest. Cette onde s'accompagne d'une élévation de la thermocline (up welling) et atteint plus rapidement les côtes australiennes et de Nouvelle Guinée. Elle se reflète alors en une onde de Kelvin qui de nouveau rabaisse la thermocline, refroidit les eaux de l'océan et l'atmosphère. Cette dernière retrouve alors sa forme initiale.

Cependant, il arrive parfois que les alizés de nouveau présents dépassent leur intensité habituelle. Il y a alors, une plus forte accumulation à l'Ouest des eaux chaudes. A la période chaude succède alors une période de froid sur les côtes américaines. Ce phénomène, dénommée La Niña, ne se déroule pas de manière systématique.

Le schéma 2.3. permet de résumer le phénomène dans son ensemble ainsi que le retour à la normale.

Schéma 2.3. A l'état normal, les eaux surfaciques chaudes sont poussées vers l'Ouest (fig. 1).

L'intensité des alizés diminue, les eaux chaudes se déplacent alors vers l'Est (fig. 2).

Depuis la région centrale du Pacifique se propagent des ondes de Rossby vers l'Ouest et de Kelvin vers l'Est (fig. 3).

La themocline prend alors une position quasi-horizontale: c'est le phénomène d'El Niño (fig. 4).

Puis , sous l'influence d'une deuxième onde de kelvin, la thermocline retrouve sa position initiale (fig. 5) ou si cette onde est trop intense, on assiste au phénomène de La Niña (fig. 6).

 

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