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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