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SAISONS

Le terme de saison, envisagé du point de vue de la climatologie, a un sens double. Il désigne d’abord une période pendant laquelle les grandes tendances du temps au-dessus d’un lieu sont assez homogènes. Homogénéité relative qui présente à son tour deux aspects: ou bien les jours qui se suivent se ressemblent – c’est le cas, par exemple, des hivers dans les régions tropicales –, les états de l’atmosphère étant à peu près les mêmes aux mêmes heures des cycles diurnes successifs; ou bien – et c’est le cas des étés tropicaux et de la plupart des saisons aux latitudes moyennes – les variations d’un jour à l’autre sont importantes, et assez irrégulières, tout en manifestant des tendances propres: les oscillations des grandeurs physiques caractérisant l’état de l’atmosphère sont fortement marquées, mais se situent toujours entre certaines limites.

On appelle aussi saison une période pendant laquelle l’activité solaire présente les mêmes caractères: pour des raisons d’ordre astronomique ^{[cf. TERRE]}, la longueur des jours et des nuits, la hauteur du Soleil au-dessus de l’horizon lors de son passage au méridien, c’est-à-dire en un mot l’activité solaire, varient régulièrement sur le globe. En ce sens, on peut définir des «saisons cosmiques». Ici, le rythme est assez simple, et la distinction de quatre saisons – hiver, été, printemps, automne – a une valeur universelle, ce qui n’est pas le cas lorsqu’on se place du premier point de vue.

Les deux types de phénomènes – saisons «concrètes» ou «météorologiques» et saisons «cosmiques» – ont entre eux des rapports évidents, mais qui ne sont pas simples. En effet, les rythmes solaires déterminent directement certains aspects des rythmes du temps. Mais ils modifient également les conditions de la circulation atmosphérique. Et celle-ci, à son tour, amplifie ou réduit les effets thermiques des variations de l’activité solaire, et détermine la répartition des pluies et d’autres météores. Or la circulation atmosphérique a des mécanismes complexes; elle résulte de nombreux effets d’interaction et d’accumulation, et elle est à bien des égards un système qui a ses lois propres.

Le principal intérêt de l’étude des saisons est de permettre une réflexion sur la façon dont l’activité solaire influence le temps sur le globe, à la fois directement et par les modifications qu’elle apporte aux conditions de circulation atmosphérique. C’est un biais utile pour aborder l’explication générale des climats, puisque chacun de ceux-ci peut être considéré comme un ensemble de saisons.

Les rythmes cosmiques et le temps à la surface du globe

La période d’activité solaire faible: l’hiver cosmique

L’affaiblissement de l’apport énergétique des rayons solaires en hiver permet évidemment un refroidissement très net. D’autre part, les phénomènes de stockage jouent un rôle important. Les masses océaniques ont accumulé une grande quantité d’énergie thermique, qu’elles cèdent à l’atmosphère. Enfin, les contrastes thermiques entre hautes et basses latitudes sont particulièrement nets, car la nuit constante favorise un refroidissement radical dans les régions polaires. Aussi, bien que les apports d’énergie thermique soient réduits dans l’hémisphère concerné, la circulation atmosphérique est active, car elle est stimulée par la transformation en énergie cinétique de l’énergie potentielle que représentent les contrastes de densité de l’air, qui sont extrêmement forts. Les circulations d’ouest, en altitude notamment, sont stimulées, ainsi que tous les processus liés au fonctionnement des systèmes dits «du front polaire».

C’est dans ce cadre qu’il faut situer les traits principaux de la répartition des grandes tendances du temps.

– Les régions chaudes et pluvieuses sont réduites et ne se développent guère que sur le bord équatorial de l’hémisphère en hiver.

– Les régions de basses latitudes sèches, avec des ciels clairs, des nuits fraîches et des jours chauds, ont une vaste extension; en effet, les anticyclones subtropicaux sont présents à tous les niveaux, au-dessus des continents comme des océans, et ils maintiennent une bande de temps sec très étendue.

– À l’intérieur et le long des côtes orientales des continents, aux latitudes moyennes, règnent des temps très froids et assez secs. La baisse de l’activité solaire favorise le refroidissement, qui n’est pas atténué par l’existence d’un stock de chaleur comme c’est le cas sur les surfaces océaniques. De plus, l’air froid permet l’apparition de centres de hautes pressions dans les couches inférieures de l’atmosphère, lesquels augmentent à leur tour le refroidissement, puisqu’ils maintiennent des ciels clairs et gênent l’arrivée d’air en provenance des océans: type assez simple des phénomènes d’interaction qui sont si fréquents en météorologie. Cette région froide de l’intérieur des continents des latitudes moyennes s’étend jusqu’aux côtes orientales, car à ces latitudes la circulation se fait surtout d’ouest en est: les courants aériens dominants apportent vers les côtes en question des masses d’air issues des réservoirs froids des masses continentales.

– Plus près du pôle, où règne la nuit, le refroidissement est évidemment important; cependant, ce n’est que dans l’Antarctique, pendant l’hiver austral, que les régions les plus froides sont les plus proches du pôle; la banquise arctique n’empêche pas totalement la réserve de chaleur de l’océan Arctique de faire sentir ses effets, si bien que le pôle Nord est, en hiver boréal, un petit peu moins froid que le nord-est du continent eurasiatique.

– Des hivers frais, irréguliers et pluvieux affectent une vaste étendue sur les façades occidentales des continents, notamment dans l’Ancien Monde. C’est, encore ici, un effet de la position relative des masses continentales et océaniques par rapport à la direction des courants aériens dominants: la circulation d’ouest des latitudes moyennes amène ici une prépondérance des masses d’air qui ont circulé sur l’océan, où elles se sont réchauffées et humidifiées. Les contrastes de densité entretiennent des ascendances frontales actives: d’où le temps changeant et, au total, pluvieux.

– Sur les façades orientales des continents, l’hiver n’est atténué que dans quelques îles et, sur le continent, à des latitudes basses (Chine du Sud, Floride, etc.). C’est encore là l’effet de la circulation d’ouest et de la disposition des masses continentales et océaniques; les courants marins ne jouent qu’un rôle très subordonné, en dépit d’un préjugé tenace qui leur attribue un rôle majeur dans l’explication de cette dissymétrie fondamentale.

La période d’activité solaire forte: l’été cosmique

L’hémisphère se trouvant en été est fortement échauffé. Les contrastes thermiques, si importants en hiver, jouent ici un rôle plus réduit dans l’animation de la circulation atmosphérique. Certes, sur les continents échauffés, l’air reçoit beaucoup plus de chaleur que sur les surfaces océaniques, et il y a une cause de bien des circulations. Mais les différences en latitude sont moins marquées. En particulier, les gradients thermiques sont relativement faibles entre hautes et moyennes latitudes: c’est que, si les régions proches du pôle sont désavantagées par l’obliquité des rayons solaires, elles sont par contre avantagées par la longueur des jours.

L’été, l’air échauffé est capable de se charger d’une grande quantité de vapeur d’eau. Ce fait a une double conséquence: d’une part, les pluies sont globalement plus abondantes dans l’hémisphère en été; d’autre part, une partie importante de l’énergie des circulations est due à la libération de la chaleur latente fournie à l’atmosphère lors de l’évaporation de l’eau, et libérée lors de la condensation.

– Ces caractères de la circulation expliquent d’abord une énorme extension d’un domaine chaud et pluvieux sur les régions méridionales des continents. Il englobe, pendant l’été boréal, l’Amérique centrale, le sud-est des États-Unis, une bande de terre africaine au sud de 15⁰, toute l’Inde, l’Indochine, l’essentiel de la Chine. C’est là un effet de la disparition des anticyclones subtropicaux des continents aux latitudes tropicales, tandis qu’ils se maintiennent sur les océans, au-dessus desquels l’air est moins échauffé. Ce fait explique l’arrivée d’air humide, soit celui des moussons (façades sud des continents), soit celui de l’alizé d’est sur les régions comme la Chine ou le sud-est des États-Unis; dans cet air chaud et humide, il naît assez facilement des perturbations qui provoquent des ascendances et des pluies.

– Un autre domaine pluvieux et assez chaud s’étend à travers les continents aux moyennes latitudes. Il diffère du précédent parce que les températures sont plus basses, surtout la nuit, et les précipitations moins abondantes. Il est lié à l’échauffement de l’air sur les continents et, aussi, à l’existence des perturbations circulant d’ouest en est entre 40 et 60⁰ de latitude, et qui peuvent à présent s’enfoncer profondément dans la masse continentale, ce qui était impossible en hiver à cause de l’influence des anticyclones froids.

– Les côtes occidentales des continents (Europe du Nord-Ouest, par exemple) ont aussi un été pluvieux, mais nettement moins chaud, à cause de la proximité des sources d’air océanique frais.

– Entre ces immenses domaines pluvieux, il reste des régions sèches. Un premier ensemble est celui des latitudes tropicales à l’ouest et à l’intérieur des continents (Sahara, Arabie, déserts du Mexique et de l’Amérique occidentale, etc.). Bien que les pressions soient basses, ces régions ne peuvent recevoir de masses humides du type «mousson» parce que le flux de ces vents est détourné vers l’est: ainsi l’air humide de l’océan Indien va vers l’Inde, non vers l’Arabie ou l’Iran, où les pressions sont les plus basses, car l’air ne se dirige jamais vers le centre des basses pressions, en raison de la déviation imposée par la rotation de la Terre. Cette région sèche s’étend d’assez loin en direction du pôle, le long des façades ouest des continents, par exemple sur la Méditerranée dans le Vieux Monde. C’est là un effet de la remontée vers le nord des systèmes perturbés du «front polaire», qui ne pénètrent plus guère au-delà des reliefs qui bordent au nord le bassin méditerranéen. Le domaine sec se prolonge à l’intérieur des continents jusqu’à des latitudes élevées; il affecte ici des domaines éloignés de la mer, ou qui en sont séparés par des reliefs. C’est le cas des États situés au sud de la Russie, éloignés du Pacifique et de l’Atlantique et séparés de l’océan Indien par la masse himalayenne, ou de l’ouest des États-Unis, éloigné de l’Atlantique et du golfe du Mexique et séparé du Pacifique par les Rocheuses.

Principaux caractères des saisons intermédiaires

Les saisons intermédiaires sont marquées par une activité solaire moyenne. Elles sont originales pour deux raisons. Tout d’abord, elles conservent bien des traits de la période qui les a précédées: ainsi le printemps, aux latitudes moyennes, est-il plus frais et plus sec que l’automne, pour une activité solaire équivalente. Ensuite, les saisons intermédiaires ont des types de circulation atmosphérique particuliers, qui résultent de la combinaison provisoire de mécanismes caractéristiques les uns de la saison extrême qui s’achève, les autres de celle qui suit: ainsi, au printemps peuvent se combiner des circulations propres à l’hiver, qui sont encore présentes, et celles de l’été, qui s’amorcent déjà. Il arrive que ces combinaisons, toujours fragiles, se traduisent par des paroxysmes de pluviosité ou de chaleur, que nous avons proposé d’appeler «paroxysmes d’installation». Ainsi, au printemps et en automne, la coexistence d’anticyclones subtropicaux dans les deux hémisphères à la fois, aux latitudes tropicales, se marque par de fortes pluies autour de l’équateur. Au printemps, le maintien de ciels clairs par des anticyclones subtropicaux encore présents, avec une activité solaire déjà forte, produit un paroxysme de chaleur à l’intérieur des continents de ces latitudes. De même, sur les marges des grands continents de latitude moyenne (sud des États-Unis, par exemple), il y a encore des perturbations violentes, mais déjà des entrées d’air humide, ce qui se traduit par un maximum pluvial. En automne, une Méditerranée encore chaude contraste vigoureusement avec une Europe intérieure déjà froide, et cela donne des cyclogenèses extrêmement violentes, si caractéristiques des péninsules du nord de la Méditerranée. Les cyclones tropicaux doivent en partie leur fréquence maximale de l’automne à des processus comparables. Il existe d’autres exemples de ces processus pour l’explication desquels se combinent ainsi des phénomènes déjà et encore présents.

Les combinaisons locales: les climats comme ensembles de saisons

Dans chaque lieu, il existe une succession de saisons, qui constitue son climat. Ces combinaisons peuvent être classées selon deux critères: la nature de l’opposition principale entre les saisons (saisons essentiellement thermiques ou essentiellement pluviométriques), et la vigueur de cette opposition. Ces deux critères ont servi à construire le tableau, où figurent les climats distingués et cartographiés à l’article CLIMATOLOGIE.

On voit qu’aux hautes et très basses latitudes les rythmes thermiques et pluviométriques sont assez peu affirmés. Les très basses latitudes offrent l’exemple de climats pratiquement sans saisons: les pluies sont abondantes toute l’année, malgré des inégalités, et les températures constamment élevées. La végétation est donc active toute l’année. L’agriculture n’obéit guère à des rythmes climatiques.

Le cas des climats polaires est un peu moins net. Il ne faudrait pas sous-estimer l’effet de l’éclairement constant de l’été contrastant avec la nuit hivernale, et l’on observe en été des journées chaudes jusque sur les banquises perpétuelles. Mais les rythmes pluviométriques sont peu nets, et surtout chaleur et humidité ne sont jamais suffisantes pour donner une activité végétale notable ou pour permettre une saison agricole.

À l’autre extrême, les climats des régions intérieures des continents, aux latitudes moyennes, sont fortement contrastés des deux points de vue: un hiver très froid et sec s’oppose à un été assez chaud et pluvieux. Toute une série de conifères est adaptée à ce climat, et la culture de céréales semées au printemps est possible.

Les contrastes thermiques dominent nettement dans les déserts froids, puisqu’il y fait sec toute l’année et que l’hiver y est glacé, l’été brûlant s’il n’est pas atténué par l’altitude. La végétation et l’agriculture y sont faibles, sauf dans les régions irriguées. Dans les déserts chauds, la signification des contrastes thermiques est moins nette, et ils connaissent la même monotonie du point de vue pluviométrique; cependant, les oasis y ont un aspect différent de celles des déserts froids, puisque l’agriculture y est possible toute l’année si l’on peut amener de l’eau, et des arbres sensibles au froid, comme le palmier dattier, dominent, remplaçant les peupliers des déserts froids.

À cause de l’absence de saisons pluviales marquées, les climats tempérés océaniques ont été rapprochés de ceux des déserts chauds. Seuls des contrastes thermiques, faiblement marqués, définissent vraiment les saisons. L’agriculture et la végétation naturelle sont inhibées en hiver, mais pendant peu de temps, ce qui explique sans doute l’importance des prairies naturelles dans le système de production agricole.

Les contrastes pluviométriques l’emportent dans deux types de climats, qui n’ont que des saisons thermiques très moyennement marquées: dans les régions méditerranéennes, il y a un double arrêt de la végétation, pendant l’hiver et pendant l’été, qui est sec; cet arrêt est unique dans les régions tropicales, puisque la période de refroidissement (peu net d’ailleurs) et la période de sécheresse coïncident. Dans les deux cas, l’irrigation joue un rôle fondamental et assure une année agricole longue en éliminant l’arrêt dû à la sécheresse.

Enfin, le sud-est des grands continents (climats dits «de type chinois») a un hiver sec et frais, un été chaud et humide de type «tropical». On l’a donc placé au centre du tableau, car les deux types de contrastes restent assez peu marqués. En particulier, l’hiver est suffisamment doux et pluvieux, pour permettre des cultures de céréales résistant au froid et qui demandent de faibles quantités d’eau, comme le blé, tandis que la culture du riz est possible pendant l’été.