 Hadley (George) |
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Quand le météorologiste américain
Edward Lorenz
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connu pour d'autres travaux encore que ceux sur l'
effet papillon
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eut mis en 1967
certaine citation
en exergue de son ouvrage sur
La nature et la théorie de la circulation générale de l'atmosphère
, il ne manqua pas d'ajouter que la remarque émise par le savant anglais George Hadley (1685-1768) pouvait encore s'appliquer de nos jours ; et c'est effectivement ce qui a lieu, au point que la théorie des
cellules de Hadley
, quelque ingénieuse qu'elle apparaisse, ne saurait rendre compte intégralement des mouvements de l'
air
dans l'
atmosphère
intertropicale, tant les causes de tels mouvements apparaissent nombreuses et enchevêtrées. Du moins cette théorie a-t-elle apporté à la
météorologie
dynamique et à la
climatologie
un premier canevas explicatif, qui reste pour l'essentiel applicable à l'heure actuelle, et dont la conception a suffi à apporter au juriste et physicien George Hadley une gloire discrète dans l'ombre de son frère aîné, le mathématicien et physicien John Hadley (1682-1744), vice-président de la Royal Society et réalisateur de l'ancêtre du sextant ainsi que du télescope réflecteur précédemment imaginé par Newton. |
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La première tentative d'explication cohérente de la
circulation générale
avait été avancée en 1686 par
Edmond Halley
, pour qui le mouvement des
alizés
puisait ses causes dans l'allégement de l'air dû à son réchauffement, de plus en plus important à mesure que l'on se rapproche des
zones
équatoriales : les
ascendances
suscitées par la
chaleur
solaire faisaient converger vers ces zones, pensait-il, des
flux d'air
plus froid venus du nord et du sud, qui remplaçaient l'air soulevé ; quant à la déviation des alizés vers l'ouest, il en voyait les raisons dans le fait que l'échauffement de la
basse atmosphère
suivait le déplacement du
Soleil
, mais avec un certain retard. Cette seconde hypothèse, bien que déjà elle eût permis à
Halley
de supposer l'existence en altitude de
contre-alizés
, n'était pas adéquate à la compréhension de la déviation des
vents
, d'origine mécanique et non thermique ; ce fut George Hadley qui, le premier, impliqua dans ce phénomène la
vitesse
horizontale du mouvement atmosphérique, en supposant que le
vent zonal
restait constant dès lors que mesuré par sa vitesse "absolue"
V
a
(dans un
référentiel
lié aux étoiles) : le déplacement de la surface terrestre vers l'est étant de plus en plus rapide à mesure que l'on se rapproche de l'équateur, une
parcelle
atmosphérique qui partirait d'un point de latitude non nulle
—
situé sur un des tropiques par exemple
—
pour se diriger vers l'équateur survolerait dans sa
trajectoire
une surface terrestre se déplaçant à une vitesse "d'entraînement"
V
e
de plus en plus élevée vers l'est, et la vitesse "relative"
V
r
de cette parcelle (dans un référentiel lié à la Terre) devrait par suite devenir de plus en plus élevée vers l'ouest, sachant que
V
r
=
V
a
+ (-
V
e
). Ainsi Hadley put-il justifier, non seulement l'existence et la dimension des
systèmes convectifs
qui portent aujourd'hui son nom, mais aussi l'infléchissement vers l'ouest de la
direction
des alizés qui nourrissent ces systèmes. |
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Cette explication, pourtant, reposait sur des bases en grande partie inexactes (les calculs qui en découlaient aboutissaient d'ailleurs à des ordres de grandeur beaucoup trop élevés pour les valeurs de
V
r
à l'équateur) : c'est en fait l'
accélération de Coriolis
qui, en s'ajoutant à l'accélération relative et à l'accélération d'entraînement pour constituer l'accélération absolue, fournit la clé de la déviation des alizés. En dépit des
Réflexions sur la cause générale des vents
, ouvrage précurseur de l'Encyclopédiste Jean Le Rond d'Alembert (1717-1783) publié en 1747, et qui tenait compte de cette accélération pour tenter d'expliquer la circulation générale de façon analogue aux
marées
, il fallut attendre plus d'un siècle avant que l'action ainsi exercée par la
force de Coriolis
sur le mouvement atmosphérique fût enfin reconnue. |
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