Mesure de la température depuis l’espace - Ensemble de ressources

Mesurer la température des océans depuis l’espace

Mesurer la température des océans depuis l’espace

Prendre la température des océans

Prendre la température des océans Principaux points d’apprentissage : Historiquement, la température de surface de la mer était mesurée à partir de navires, mais ces mesures sont trop peu nombreuses pour décrire l’ensemble de l’océan. Aujourd’hui, la température de surface de la mer est mesurée par des capteurs installés sur des satellites. Certains capteurs mesurent la température à l’aide de la partie infrarouge thermique du spectre électromagnétique, d’autres capteurs utilisent la partie micro-ondes du spectre électromagnétique. Les mesures satellitaires permettent aux scientifiques de collecter régulièrement des données sur l’ensemble du globe afin que nous puissions voir comment l’océan change dans le temps. La collecte de la température de surface de la mer par satellite présente certaines limites, car ils ne peuvent « voir » que la surface même (peau) de l’eau, c’est pourquoi d’autres mesures à partir de bouées et de navires, ainsi que des modèles océaniques sont également nécessaires.

Pourquoi voulons-nous connaître la température de la mer ?

Pourquoi voulons-nous connaître la température de la mer ?

Prévision

Prévision : La température de la mer affecte les conditions météorologiques. L’eau chaude fournit de l’énergie aux tempêtes comme les ouragans et les typhons. Changement climatique : La température de la mer est un indicateur clé du changement climatique. À mesure que l’océan se réchauffe, la glace fond et le niveau de la mer monte. L’observation de la température de la mer permet de suivre ces changements, par exemple pour prédire les conditions météorologiques futures. Cycle du carbone: L’océan absorbe beaucoup de dioxyde de carbone (CO 2 ) de l’atmosphère. Une mer plus chaude stocke moins de CO 2 . Comprendre la température de la mer aide les scientifiques à prédire comment l’océan contribue à réguler notre climat. Vie marine : De nombreux animaux, comme les poissons et les coraux, ont besoin de plages de température spécifiques. La mesure de la température de la mer nous aide à comprendre où ils peuvent vivre. Si la mer devient trop chaude ou trop froide, ces créatures peuvent être blessées. Loisirs et sécurité : La mer est-elle assez chaude pour s’y baigner ?

Mesure de la température de la mer

Mesure de la température de la mer Historiquement, la température de la mer était mesurée à l’aide de Thermomètres des rivages, et des Navires et Bouées .  Au 19ème siècle, les mesures étaient effectuées en prélevant un échantillon d’eau jusqu’au navire dans un seau en bois ou en toile. Ceux-ci ont été remplacés par des godets isolés spécialement conçus pour maintenir la température de l’échantillon stable. À partir des années 1930, des mesures ont été effectuées dans les salles des machines des navires, en utilisant l’eau recueillie pour le refroidissement et à d’autres fins. Depuis la fin des années 1970, Des mesures ont été effectuées à l’aide de bouées amarrées et dérivantes et des capteurs ont été installés sur les coques des navires. Parce que les océans sont très vastes, il est impossible de faire une carte mondiale de la température avec ces seuls relevés de thermomètre ! Aujourd’hui, les cartes de température mondiale sont établies à partir de mesures prises par Capteurs sur Satellites dans l’espace.  

Anatomie d’un satellite

Anatomie d’un satellite Satellites d’observation de la Terre sont des satellites en orbite autour de la Terre avec des capteurs pour collecter des images et des mesures de la planète physique, chimie et biologie. Ces satellites se présentent sous de nombreuses formes et tailles. Mais ils ont quelques points communs : Capteurs sont les instruments qui collectent des données sur les processus terrestres ou l’atmosphère

Que mesurent les capteurs depuis l’espace ?

Que mesurent les capteurs depuis l’espace ? Les capteurs mesurent la quantité de lumière réfléchie ou émise par la surface de la Terre dans différentes parties de la Spectre électromagnétique . Les capteurs peuvent détecter la lumière visible (le Longueurs nous pouvons voir avec nos yeux), mais ils peuvent également détecter des ondes radio beaucoup plus longues, des micro-ondes et des rayonnements infrarouges. La mesure de l’énergie réfléchie ou émise dans ces différentes longueurs d’onde sur le Spectre électromagnétique peut révéler des informations supplémentaires sur la Terre. Le longueur d’onde d’une onde est la distance entre un point sur une onde et le même point sur l’onde suivante Longue longueur d’onde Longueur d’onde courte

Comment un satellite mesure-t-il la température ?

Comment un satellite mesure-t-il la température ? Lorsque nous mesurons la température de l’océan à partir de satellites, nous voyons la température à la surface (ou ' peau ') de l’océan. C’est ce qu’on appelle Température de surface de la mer (TSM) . Certains capteurs mesurent la température à l’aide de la infrarouge thermique partie du spectre. Ceux-ci ont l’avantage d’avoir une résolution plus élevée, mais les observations sont obscurcies par les nuages. D’autres capteurs utilisent le micro-ondes partie du spectre électromagnétique. Ces mesures ont une résolution plus faible mais peuvent voir à travers les nuages. Les scientifiques peuvent combiner les mesures de plusieurs capteurs pour obtenir une image complète de la SST mondiale.

Pourquoi les satellites sont-ils un outil utile pour mesurer la température de la mer ?

Pourquoi les satellites sont-ils un outil utile pour mesurer la température de la mer ? Les océans sont très vastes et l’eau est toujours en mouvement, ce qui les rend difficiles à étudier ! Dans le passé, la température de la mer dans les océans ne pouvait être mesurée que par des navires et des bouées. Ces mesures capturent un seul point dans l’espace et le temps Il y avait de grands écarts entre les mesures Les mesures à bord d’un navire prennent du temps et sont coûteuses Les satellites ont amélioré notre capacité à mesurer la TSM en permettant une couverture fréquente et mondiale.

Modèles SST globaux

Modèles SST globaux Les systèmes océanique et atmosphérique sont entraînés par le rayonnement solaire du soleil. La température de surface de la mer est plus élevée près de l’équateur parce que l’équateur absorbe plus de rayonnement solaire que les pôles. La chaleur est redistribuée autour du globe par les vents, les courants de surface et l’écoulement profond de la circulation thermohaline. Saviez-vous que l’eau peut être inférieure à 0 °C dans l’océan sans se transformer en glace ? En effet, le sel de l’eau de mer abaisse son point de congélation. Février 2023 Août 2023

La carte du haut montre une carte des principaux courants océaniques. La carte du fond montre la température moyenne de la surface de la mer de 2014 à 2023.

La carte du haut montre une carte des principaux courants océaniques. La carte du fond montre la température moyenne de la surface de la mer de 2014 à 2023. Diriez-vous que la température est influencée par les courants océaniques ? Modèles SST globaux

Oui!

Oui! Côtés occidentaux des océans, le Isothermes sont déplacés vers les pôles, car les courants de la frontière occidentale transportent de l’eau chaude des régions équatoriales Le Gulf Stream transporte de l’eau relativement chaude à travers l’Atlantique. Les courants de frontière orientale charriant l’eau des hautes latitudes peuvent entraîner des températures sur les côtés est des océans plus froides que prévu. Isotherme : Une ligne tracée sur une carte ou un graphique reliant des points ayant la même température.

Tendances de la température de surface de la mer

Tendances de la température de surface de la mer À l’aide d’observations satellitaires, nous pouvons surveiller l’évolution de la température de surface de la mer au fil du temps. La température moyenne à la surface de la mer a augmenté d’environ 0,6 °C au cours des 40 dernières années ( de 1980 à 2023). Pour identifier les tendances à long terme de la température, nous examinons le anomalies de température – dans quelle mesure une date donnée diffère de la moyenne à long terme. Alors qu’il y a une augmentation tendance il y a d’une année à l’autre variabilité . Cela est dû à des modèles climatiques à grande échelle tels que le El Niño Austral Oscillation (ENSO). Anomalies annuelles moyennes de la température de surface de la mer (°C) pour 60°S–60°N, par rapport à la moyenne de la période de référence 1991–2020. Source des données : ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Crédit: C3S/ECMWF . Ces chiffres proviennent du service du changement climatique de Copernicus, le service d’observation de la Terre de l’Union européenne. Programme . Pour des versions interactives de ces graphiques, voir : https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Ce graphique montre plusieurs ensembles de données différents qui fournissent la température de surface de la mer au fil du temps.

Ce graphique montre plusieurs ensembles de données différents qui fournissent la température de surface de la mer au fil du temps. Vous pouvez voir que l’ensemble de données « ESA » – c’est-à-dire celui dérivé des observations satellitaires – n’est disponible qu’à partir des années 1980. Pour les séries chronologiques plus longues, les données historiques disponibles sont intégrées dans les modèles climatiques afin d’aider à combler les lacunes et d’améliorer la précision des mesures historiques de la température de surface de la mer. Ces modèles fournissent une vision à plus long terme de l’évolution des températures de surface de la mer au fil du temps. Pourquoi pensez-vous que les différences entre les ensembles de données sont plus importantes dans les premières parties du document ? Il y avait moins de données Les données étaient moins précises Tous les ensembles de données montrent que la SST a augmenté au cours des 30 dernières années. Anomalies annuelles moyennes de la température de surface de la mer (°C) pour 60°S–60°N, par rapport à la moyenne de la période de référence 1991–2020. Source des données : ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Crédit: C3S/ECMWF . Pour des versions interactives de ces graphiques, voir : https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Qu’est-ce qu’une anomalie et comment les utilise-t-on ?

Qu’est-ce qu’une anomalie et comment les utilise-t-on ? Lorsque nous mesurons la température des océans, certains jours seront plus chauds et d’autres plus frais. Ce que nous voulons vraiment savoir, c’est l’évolution de la température au fil du temps . Un anomalie Montre Comme c’est différent quelque chose est de ce qui est normal ou attendu. Cela nous aide à identifier si les températures sont plus élevées ou plus basses que d’habitude. Au lieu de nous concentrer sur les températures exactes (qui changent tout le temps et avec les saisons), nous comparons chaque mesure à un Température moyenne pour cette période de l’année. Il est calculé en trouvant la différence de température par rapport à une « référence » ou à une moyenne à long terme , donc par exemple si vous vouliez trouver l’anomalie de température pour un jour particulier : Anomalie = valeur réelle – moyenne à long terme Par exemple, si la température moyenne dans votre salle de classe en décembre est de 20,5 °C, mais que cette année la moyenne en décembre est de 18,2 °C, l’anomalie de température est de -2,3 °C – une anomalie négative, donc plus froide que prévu !

Différences régionales

Différences régionales Les températures de surface de la mer varient d’une région à l’autre. Les températures ont augmenté dans de nombreuses régions du monde, tandis que certains endroits sont devenus plus frais. La carte montre la tendance de la température de surface de la mer entre 1993–2023. Le réchauffement le plus rapide a été observé dans certaines parties de l’océan Arctique, de la mer Baltique, de la mer Noire et de certaines parties de l’océan Pacifique Le sud du Groenland et de l’Islande et le Pacifique tropical oriental ont une tendance au refroidissement. Ces modèles peuvent être liés à d’autres phénomènes climatiques – par exemple, le refroidissement dans l’est du Pacifique tropical est lié à La Niña Conditions de fin 2020 à début 2023  Tendance en anomalies annuelles de température de surface de la mer (°C/décennie) pour la période 1993-2023. Source des données : Analyse ESA SST CCI v3.0. Crédit: ESACCI/EOCIS/UKMCAS et C3S/ECMWF.

Ressources externes

Ressources externes Visualisation interactive des courants de surface de la mer, de la température et plus encore - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Tableau de bord montrant les flottants argo actifs https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse - application web interactive développée et gérée par le service Copernicus sur le changement climatique (C3S) fournit des graphiques et des cartes quotidiens de la température de l’air à la surface du globe et de la température et des anomalies à la surface de la mer https://pulse.climate.copernicus.eu/

Explorer les séries chronologiques de température de surface de la mer

Explorer les séries chronologiques de température de surface de la mer Un séries chronologiques est un ensemble de mesures prises au même endroit à des moments différents. Il peut nous montrer comment les conditions (telles que la température, la salinité, le nombre d’organismes) changent au fil du temps. Ce type de données est souvent utilisé lors de l’étude du climat.   Les séries chronologiques peuvent montrer : Saisonnalité – un schéma qui se répète à intervalles réguliers en fonction des variations saisonnières ou des cycles récurrents. Tendances – une augmentation ou une diminution à long terme des mesures Événements insolites – fluctuations irrégulières imprévisibles L’équipe ProBleu a produit des séries chronologiques de la température de surface de la mer pour les régions présentées sur cette carte. Vous trouverez les séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Exemple de série chronologique SST de la zone de la mer du plateau continental nord-ouest. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Plateau nord-ouest

Plateau nord-ouest Quelle est la plage de température dans cette région ? Pouvez-vous décrire la saisonnalité ?   Séries chronologiques SST de la zone de la mer du plateau continental nord-ouest. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme . Vous trouverez les données utilisées pour réaliser ces séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Moyenne mensuelle à long terme de la SST de la zone de la mer du plateau continental du Nord-Ouest pour la période 2014-2023. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Balte

Balte Quelle est la plage de température dans cette région ? Pouvez-vous décrire la saisonnalité ?   Séries chronologiques SST de la région baltique. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme . Vous trouverez les données utilisées pour réaliser ces séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Moyenne mensuelle à long terme de la SST de la région de la Baltique pour la période 2014-2023. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Ibérie-biscaye

Ibérie-biscaye Quelle est la plage de température dans cette région ? Pouvez-vous décrire la saisonnalité ?   Série chronologique SST de la région d’Ibérie et de Gascogne. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme . Vous trouverez les données utilisées pour réaliser ces séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Moyenne mensuelle à long terme SST de la région ibérique de Gascogne pour la période 2014-2023. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Mer Noire

Mer Noire Quelle est la plage de température dans cette région ? Pouvez-vous décrire la saisonnalité ?   Séries chronologiques SST de la région de la mer Noire. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme . Vous trouverez les données utilisées pour réaliser ces séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Moyenne mensuelle à long terme de la SST de la mer Noire pour la période 2014-2023. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Méditerranée occidentale

Méditerranée occidentale Quelle est la plage de température dans cette région ? Pouvez-vous décrire la saisonnalité ?   Séries chronologiques SST de la région de la Méditerranée occidentale. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme . Vous trouverez les données utilisées pour réaliser ces séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Moyenne mensuelle à long terme de la SST de la Méditerranée occidentale pour la période 2014-2023. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Méditerranée orientale

Méditerranée orientale Quelle est la plage de température dans cette région ? Pouvez-vous décrire la saisonnalité ?   Séries chronologiques SST de la région de la Méditerranée orientale. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme . Vous trouverez les données utilisées pour réaliser ces séries chronologiques dans le catalogue sous la rubrique « Feuilles de calcul ». Moyenne mensuelle à long terme de la TMS de la Méditerranée orientale pour la période 2014-2023. Les données proviennent de l' Agence spatiale européenne (ESA) Initiative sur le changement climatique (ICC) Programme .

Séries chronologiques de la température de surface de la mer de la mer Baltique

Séries chronologiques de la température de surface de la mer Noire

Séries chronologiques de la température de surface de la mer en Méditerranée orientale

Séries chronologiques de la température de surface de la mer Ibérie de Gascogne

Séries chronologiques de la température de surface de la mer du plateau nord-ouest

Séries chronologiques de la température de surface de la mer en Méditerranée occidentale

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