Le Pouvoir de l'Imaginaire (458) /Physique non linéaire et cycle de H2O

-« Hier  tu es parti  bille en tête ,PAPY , en voulant me faire calculer  la courbe mathématique   d’une petite voiture   se promenant dans un cercle !Etait-ce vraiment nécessaire  PAPY   de montrer  mes difficultés en maths ! Et tout ça pour me parler de Physique linéaire ….. ?

-« OH  PIERRE  !Quelle mauvaise foi ! Tu réclamais à cor et à cri du concret !Sais-tu qu’ il existe déjà sur les archives de ce blog  une série d’articles très détaillés sur la physique linéaire et sur les physiques non linéaires et chaotiques ….Mon propos  était juste de faire pour toi  un petit rappel sur leurs différences  avant d’aborder le cycle de l’eau sur la  Terre …. Je vais donc abréger  puisque  toute équation t’est insupportable !  Je te répète  que pour un système linéaire, l’amplification de la cause implique une amplification de l’effet. On dira encore que le tout peut être décrit comme la somme des parties (principe de superposition). Un petit bout de l’équation d’hier te détermine tout le reste ! Ce principe de superposition explique pourquoi la grande majorité des problèmes abordés  en  physique  élémentaire sont des problèmes linéaires.Mais je vais surement t’étonner :  la linéarité est souvent l’exception dans notre  bas monde. Si les systèmes linéaires sont apparemment si fréquents, c’est uniquement parce qu’ils sont  souvent les premiers que l’on rencontre dans une modélisation «  frustre » ! De nombreuses expressions que nous croyons linéaires sont ainsi en réalité la linéarisation d’expressions non-linéaires bien plus complexes……

-«  Ne te fâche pas ! Donc tu penses que dans le cycle de l’eau terrestre   beaucoup de phénomènes   sont de cette veine-là ?? Non linéaires, voire chaotiques …….

-«  Je vais commencer par les constats faciles PIERRE  .Pour être  lisible ici  il ne faut pas hésiter à présenter des figures puis des graphiques. Voici donc pour commencer  un paysage terrestre où  la moindre   molécule d’eau est supposée avoir été représentée EN QUELQUE ENDROIT  QUE CE SOIT  , en x,y et z  ….En es-tu satisfait ?

Les cycles de l’eau

 

-« Il me semble que rien n’ a été oublié …Dans les grandes lignes s’entend …

-« Admettons ! Penses-tu que le seul constat de présence d’eau   en  tout point xyz  suffise ? (O n dénomme cela : « dénombrement et typologie  des réservoirs »  …..)

-«  Non ,bien sûr PAPY ..Je suppose  que pour  prévoir quelque chose  d’aussi  complexe   que  l’évolution climatique  ,il faut énormément  plus d’informations  …..Par exemple  déterminer  le débit qui  circule  en tout point …..

-«Oui , mais pas seulement….. La science qui étudie le cycle de l’eau est l’hydrologie mais  compte tenu de ce que je viens de te montrer  tu comprendras  qu’ elle se subdivise  en  multi  « spécialités » . Et chacune  d’entre  elles doit s’attacher  à la détermination des flux   d’eau entre   les diverses catégories de réservoirs …..Et aussi les mécanismes  physiques  les régissant  ('évaporation , la liquéfaction  ,les évapotranspirations ,les précipitations ,le ruissellement ,la recharge des nappes phreéatiques etc…..)

-« Tu veux dire  savoir mesurer les débits de pluies , des fleuves  , des glaciers  , les hauteurs des mers  etc.

- « Beaucoup plus de choses encore  … Il faut connaitre aussi les flux internes  de chacun des types de réservoirs  et c est un phénomène qui réclame des  mesures difficiles  si par exemple  tu dois savoir décrire  la circulation thermohaline des océans    ou la  circulation atmosphérique  des vapeurs condensables comme l eau  ( voir mes  autres graphiques )…..C’est dans la prise  en compte   de ces elèments INTERNES  à un type de réservoir  donné   que je crains que nos modèles de prévision  d’évolution climatique  vont se révéler notoirement insuffisants

 graphique n°2 / CIRCULATION DES EAUX OCEANIQUES 

Comme son nom l’indique (« thermo » : température et « haline » : salinité), cette circulation à grande échelle de l’eau des océans est liée à la température et à la salinité des masses d’eau. En effet, ces deux paramètres ont un impact sur la densité de l’eau :

• l’eau froide est plus dense que l’eau chaude
• l’eau salée est plus dense que l’eau douce.

graphique n °3 / SCHEMA DE LA CIRCULATION ATMOSPHERIQUE TERRESTRE

3 BIS / CIRCULATION DES VENTS  

-"Es tu déjà sur ,PAPY , de recevoir chaque année la meme quantité de rayonnements solaires???

-" Bien sur que non ....Mais tu écoutes trop  Mr ALLEGRE!
 

  (   A SUIVRE )

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