Les grandes zones de précipitations dans le Pacifique et le phénomène ENSO


Situation de la Nouvelle-Calédonie dans le Pacifique

La Nouvelle-Calédonie est située dans le Pacifique sud-ouest, environ 1500 km à l’est de la côte australienne, entre les 18ème et 23ème parallèles, juste au dessus du tropique du Capricorne (fig 1).

Fig. 1 : Carte du Pacifique sud-ouest
Source : Atlas climatique de la Nouvelle-Calédonie, édition 2008.

Les grandes zones pluvieuses de l’océan Pacifique

La pluviosité de cette vaste zone est conditionnée par la présence de 3 grandes structures atmosphériques (en vert foncé sur les cartes ci-dessous) :
- la zone de convergence du Pacifique sud (ou ZCPS).
- la zone de convergence intertropicale (ou ZCIT).
- la zone de mousson indonésienne en été austral et la zone de mousson asiatique en été boréal.

La ZCIT est parallèle à l’équateur et est toujours localisée au nord de l’équateur. Sa position varie suivant un cycle saisonnier : elle oscille entre 2°N en janvier et 10°N en juillet.
La ZCPS est située le long d’une ligne Indonésie/Polynésie Française mais sa position et son activité varient en fonction des saisons et du phénomène ENSO.
Enfin les deux moussons précitées, situées sur la bordure ouest de l’Océan Pacifique sont des moussons d’été qui se produisent dans l’hémisphère d’été : entre décembre et mars pour la mousson indonésienne et entre juin et septembre pour la mousson asiatique.


Fig. 2 : Moyenne sur la période 1991-2020 des cumuls mensuels de précipitations (en mm/mois) des mois de décembre en haut et de juillet en bas.
Source : NCEP, Climate Prediction Center (CAMS OPI)


Fig. 3 : Cumulus mediocris précipitant sur l’île des Pins.
Crédit photographique : Sylvain Moret
Fig. 4 : Cumulonimbus.
Crédit photographique : Claire Dinh

Bien qu’elles diffèrent par leurs mécanismes de formation, leur orientation et leur localisation, ces trois structures partagent un trait commun : le type de temps qui leur est associé. En effet, sous leur influence, l’air est chaud et humide, et le ciel est encombré de nuages de type cumuliforme* (cumulus mediocris, cumulus congestus, cumulonimbus) qui apportent des averses de pluies parfois ponctuées de coups de tonnerre.

* Nuage de type cumuliforme : nuage d’aspect bourgeonnant. Pour en savoir plus sur les différents types de nuages, cliquez ici.



La zone de convergence du Pacifique sud (ZCPS)

La ZCPS est la structure atmosphérique qui influence le plus le climat des îles du Pacifique sud dont la Nouvelle-Calédonie. L’activité et l’extension de la ZCPS varient suivant les saisons : pendant l’été austral, cette dernière peut s’allonger jusqu’aux confins de la Polynésie Française (40°S) et les cumuls mensuels peuvent alors dépasser les 400 mm par mois ; en hiver, elle est davantage restreinte à une zone proche de l’équateur, entre la Papouasie et les îles Salomon, où les cumuls atteignent les 250 mm par mois (fig. 2).

La communauté scientifique a échafaudé de nombreuses théories pour expliquer la formation et le maintien de la ZCPS, sa position, son orientation, son intensité mais aucune n’est encore aujourd’hui pleinement satisfaisante. Une chose est sûre cependant : la ZCPS est composée de deux parties dont l’orientation et les moteurs sont bien distincts. La branche la plus au nord, dite "zonale", est parallèle à l’équateur et s’explique par un transfert de chaleur de l’océan surchauffé vers l’atmosphère tropicale. La branche qui s’étend au-delà des tropiques est diagonale et ses mécanismes de formation mettent en jeu des interactions entre les masses d’air tropicales et celles issues des latitudes tempérées (fig. 5).


Fig. 5 : Climatologie des cumuls de pluie (en mm) en janvier (moyenne sur la période 1991-2020). Trait jaune : branche zonale de la ZCPS ; trait rouge : branche diagonale de la ZCPS.
Source : NCEP, Climate Prediction Center (CAMS_OPI)


Contrairement à ses cousines Wallis et Futuna qui se trouvent sous l’axe principal de la ZCPS, la Nouvelle-Calédonie n’y est directement soumise que de façon intermittente de novembre à mars. Ces situations météorologiques sont appelées "descentes de ZCPS" par les météorologues calédoniens, ce qui souligne d’une part que ces incursions sont relativement brèves, mais aussi qu’elles apportent des quantités de pluies importantes qui alimentent pour une grande part les cumuls annuels.


Comme nous l’avons vu plus haut, l’activité et la position de la ZCPS dépendent de la saison ; elles dépendent également des phases climatiques ENSO.


Le phénomène ENSO (El Niño Southern Oscillation)


ENSO désigne les modifications de la circulation atmosphérique dans le Pacifique équatorial ainsi que les anomalies de température de l’océan qui y sont associées. On distingue 3 phases ENSO : la phase neutre, la phase El Niño et la phase La Niña.


Fig. 6 : Circulations et principales caractéristiques climatiques dans le Pacifique en phase ENSO neutre pendant l’été austral.
Source : illustration adaptée de http://www.bom.gov.au/climate/enso/history/ln-2010-12/three-phases-of-ENSO.shtml

En phase neutre de l’ENSO

Les alizés soufflent d’est en ouest sur l’océan Pacifique tropical. Ils provoquent une remontée d’eau des profondeurs au centre et à l’est de l’océan Pacifique équatorial, ce qui se matérialise par une langue d’eau froide. Ils entraînent également une accumulation d’eau « chaude » à l’ouest du bassin. Dans la bande équatoriale, on observe ainsi un contraste important de températures de surface de la mer entre l’ouest où l’eau est en moyenne très chaude (T>29°C) et l’est du bassin où la mer est beaucoup plus fraîche (T comprises entre 20°C et 26°C en fonction de la saison) (fig. 6). Cette configuration thermique de l’océan est couplée avec l’atmosphère : sur le plan de l’équateur, on observe une cellule de circulation générale (cellule de Walker), matérialisée par un flux d’est au niveau de la mer, une zone de fortes précipitations au dessus des eaux chaudes à l’ouest (Indonésie, Papouasie, îles Salomon) et une zone de subsidence (l’air se déplace du haut de l’atmosphère vers le sol) caractérisée par des conditions sèches dans l’est du bassin (côtes péruviennes).


Fig. 7 : Principales manifestations de la phase El Niño dans le Pacifique pendant l’été austral.
Source : illustration adaptée de http://www.bom.gov.au/climate/enso/history/ln-2010-12/three-phases-of-ENSO.shtml



En phase El Niño

Lors d’une phase El Niño, les alizés s’affaiblissent au niveau de l’équateur si bien que la langue d’eau froide équatoriale, habituellement située à l’est du bassin (voir plus haut les explications sur la phase neutre de l’ENSO), laisse place à des eaux de surface plus chaudes que la normale. El Niño se caractérise ainsi par des températures de surface de la mer plus élevées que la normale (supérieures à +0,5°C) dans le Pacifique central équatorial (fig. 7).

Fig. 8 : Principales manifestations de la phase La Niña dans le Pacifique pendant l’été austral.
Source : illustration adaptée de http://www.bom.gov.au/climate/enso/history/ln-2010-12/three-phases-of-ENSO.shtml










En phase La Niña

En phase La Niña, les alizés s’intensifient le long de l’équateur. La remontée d’eau froide sur le bord Est de l’océan Pacifique est alors accrue, tandis que des eaux plus chaudes que la normale sont observées à l’ouest du Pacifique. La Niña se caractérise ainsi par des températures de surface de la mer plus basses que la normale (inférieures à -0,5°C) dans le Pacifique central équatorial (fig. 8).








Pour en savoir plus sur le climat du Pacifique sud-ouest :