Crête subtropicale
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La crête subtropicale est une ceinture importante de zones de haute pression atmosphérique appelées anticyclones, située entre les latitudes 25 et 35 °N dans l'hémisphère nord et de 25 à 35 °S dans l'hémisphère sud, dites latitudes des chevaux. Celle-ci est caractérisée par des vents généralement faibles à très faibles, ce qui réduit considérablement la qualité de l'air en provoquant du brouillard durant les nuits et de la brume pendant les journées causée par la stabilité atmosphérique trouvée à proximité de la ceinture anticyclonique subtropicale. L'air se déplace de la crête subtropicale vers les basses et les hautes latitudes, créant ainsi les vents d'ouest pour la zone tempérée ainsi que les alizés pour la zone intertropicale.
Les hautes pressions subtropicales forment une branche de la circulation atmosphérique. Leur formation résulte tout d'abord de la circulation générale des masses d'air, plus précisément par la cellule de Hadley. Au niveau de l'équateur, où le rayonnement solaire est le plus intense et le plus fort, les masses d'air des basses couches de l'atmosphère s'échauffent lorsqu'elles entrent en contact avec le sol surchauffé. Cet échauffement intense évapore de grandes quantités d'eau rejetées par la présence abondante de végétation. Ces masses d'air chaud et humide s'élèvent en altitude car l'air chaud est plus léger que l'air froid. En montant, ces masses d'air se refroidissent car la pression atmosphérique diminue avec l'altitude[1].
En se refroidissant, ces masses d'air s'humidifient car l'humidité relative augmente et quand cette dernière atteint 100 %, l'air devient saturé en vapeur d'eau. La vapeur d'eau excessive va se condenser en énormes nuages de type cumulonimbus et de fortes averses vont alors s'abattre sur les régions équatoriales. Ceci correspond à une zone instable de fortes ascendances et de basses pressions équatoriales, appelée zone de convergence intertropicale[1].
Au-dessus, l'air est plus sec car il a été délesté d'une grande quantité d'humidité au-dessus de ces régions. Ces masses d'air froid et relativement sec commencent à migrer vers les régions polaires. Arrivées au-dessus des latitudes des chevaux (entre 25 et 35 °N et S) de chaque hémisphère, celles-ci commencent à redescendre. En descendant, l'air se réchauffe par compression adiabatique ce qui diminue encore plus son humidité relative, bien sous 100 %. L'eau liquide contenue qui pourrait rester dans l'air s'évapore donc et les nuages se dissipent rapidement, inhibant la pluviométrie[1].
Cette zone stable de lentes subsidences et de hautes pressions subtropicales est alors appelée la crête subtropicale. Dans ces latitudes, se retrouvent la plupart des grands déserts chauds de la planète tels que le Sahara, dont l'aridité extrême est également accentuée par d’autres facteurs atmosphériques et géographiques[1].
Caractéristiques
Cette ceinture anticyclonique subtropicale constitue une bande discontinue et ne doit pas être assimilée à une barrière étanche car la réalité est beaucoup plus complexe. Sur les cartes de pression atmosphérique moyenne, les hautes pressions ne forment pas un anneau continu en latitude et en longitude, mais plutôt une chaîne ou un chapelet de cellules anticycloniques individuelles séparées les unes des autres par des cols isobariques plus ou moins profonds permettant des échanges méridionaux entre la zone intertropicale et la zone tempérée[2],[3].
Si ces cols se localisent assez souvent au même endroit, notamment au contact entre les océans et les continents, c'est que les cellules anticycloniques elles-mêmes montrent une tendance persistante à se reformer et à s'alimenter dans les mêmes endroits. Les hautes pressions subtropicales, en effet, se placent de préférence sur les océans plus frais que les continents surchauffés et plus spécialement du côté oriental de ces océans affecté par les courants océaniques froids créés par les remontées d'eau profondes (upwelling)[2],[3].
Aussi, la ceinture anticyclonique subtropicale est particulièrement continue dans l'hémisphère sud car celui-ci est en grande partie océanique. En altitude, la ceinture de hautes pressions, bien que décalée par rapport aux cellules anticycloniques qui subsistent en surface sur les océans, se retrouve bien dessinée et très continue. C'est la raison pour laquelle une bande de hautes pressions est très bien visible en altitude au-dessus du Sahara en été sur les cartes des niveaux 700 et 500 hPa, alors qu'au niveau de la mer, l'anticyclone des Açores (grande cellule anticyclonique de la crête subtropicale située dans l'océan Atlantique Nord) est situé plus au nord au niveau des régions méditerranéennes[2],[3].
Par contre en hiver, on assiste à un renforcement prononcé des hautes pressions subtropicales sur les continents tels que l'Australie et l'Afrique du Sud durant l'hiver austral ou au Sahara et au Sahel durant l'hiver boréal alors qu'en été austral au sud et en été boréal au nord, un affaiblissement notable des cellules anticycloniques sur les continents surchauffés est noté, celles-ci étant alors rejetées en altitude. De plus, contrairement aux anticyclones thermiques polaires (à cœur froid) tels que l'anticyclone de Sibérie, les anticyclones dynamiques subtropicaux (à cœur chaud) se renforcent et s'intensifient avec l'altitude. Ces renforcements et ces affaiblissements saisonniers montrent alors que les influences thermiques n'y sont pas négligeables bien que cela ne concerne que les phénomènes de surface[2].
Déplacement
La crête subtropicale commence à migrer vers les régions polaires vers la fin du printemps jusqu'au début de l'automne aux alentours du solstice d'été et commence à se rapprocher vers les régions équatoriales vers la fin de l'automne jusqu'au début du printemps au moment du solstice d'hiver[2],[3].
La migration vers l'équateur de la crête subtropicale en période hivernale est due au fort contraste thermique nord-sud entre les pôles et l'équateur[4]. En été, lorsque la crête subtropicale remonte en latitude en même temps que l'ensemble de la circulation atmosphérique ainsi que le courant-jet qui sépare les différentes masses d'air, les latitudes moyennes sont parfois affectées par des anticyclones dynamiques subtropicaux tels que l'anticyclone des Açores (Atlantique Nord) ou l'anticyclone de Sainte-Hélène (Atlantique Sud), alors qu'en même temps les dépressions dynamiques subpolaires associées au front polaire telles que la dépression d'Islande (entre Atlantique Nord et Arctique) ou la dépression des Aléoutiennes (entre Pacifique Nord et Alaska) migrent elles aussi vers le nord[2],[3].
Les hautes pressions subtropicales sont responsables d'un climat estival sec, ensoleillé et stable. De plus, ces hautes pressions sont constamment alimentées en air subsidant, chaud et sec, qu'elles produisent par elles-mêmes, ainsi elles sont responsables de masses d'air chaud en basses couches, d'autant plus que la faible couverture nuageuse favorise l'ensoleillement et donc l'échauffement. L'influence estivale de la crête subtropicale est particulièrement vraie pour les régions méditerranéennes qui connaissent en cette période une sécheresse sévère, un ensoleillement assez proche de celui des déserts chauds ainsi que des périodes de chaleur intense[2],[3].
Entre la fin de l'automne et le début du printemps, lorsque les hautes pressions subtropicales redescendent en latitude, les basses pressions subpolaires influent presque exclusivement les latitudes moyennes, y compris les régions méditerranéennes qui connaissent leur saison des pluies en cette époque de l'année[2],[3].
Influences sur la position
La position de la crête est affectée par les mouvements de l'ENSO[5]. Par exemple, lors d'un épisode d'El Nino, la circulation de Walker est repoussée vers l'ouest et donc la crête. Lors d'une oscillation atlantique multidécennale favorable au développement de cyclones tropicaux, la crête est amplifiée sur le centre et l'est de l'océan Atlantique[6].
