Circulation générale dans l'océan Indien

L'anticyclone des Mascareignes

La branche descendante de la "cellule de Hadley" engendre une hausse de la pression atmosphérique de surface et donc favorise la formation d'un anticyclone. Chaque région océanique tropicale est ainsi soumise à l'influence d'un anticyclone. Dans l'océan Indien sud, il prend le nom « d'anticyclone des Mascareignes » en référence à l'archipel dont il est le plus proche.

Sa position moyenne se situe au sud-est de La Réunion vers 32° S et 75° E mais elle varie au fil des saisons. Pendant l'hiver austral, l'anticyclone (A) est centré vers 31° S et 65° E avec une pression moyenne au niveau de la mer de 1025 hPa.

pression mer

Au fil des mois, il s'affaiblit et migre vers l'est, tout en s'éloignant de l'équateur, pour rejoindre sa position d'été austral. Il est alors centré vers 33° S et 90° E avec une pression moyenne de 1020 hPa. Pour un jour donné, l'anticyclone peut se situer à une longitude différente de sa position moyenne.

pression mer Réunion

Les alizés

Les déséquilibres de pression engendrent des mouvements horizontaux des hautes vers les basses pressions. C'est le vent. Mais en raison de la rotation de la Terre, les vents sont soumis à la force de Coriolis qui a pour effet de les dévier vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. L'air ne va donc plus directement des hautes pressions vers les basses mais tourne autour des anticyclones en s'écartant du centre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre  et tourne en convergeant vers le centre autour des dépressions dans le sens des aiguilles d'une montre. Le sens de rotation est inversé dans l'hémisphère nord.

La vitesse du vent est proportionnelle au gradient de pression : plus la différence de pression est importante, plus le gradient est serré et plus le vent est fort. Le gradient de pression entre les anticyclones subtropicaux et les basses pressions équatoriales génère des vents réguliers, à la fois en direction et en force : les alizés.

Les alizés concernent près de 50% de la surface du globe et forment les structures de l'atmosphère les plus permanentes que l'on peut rencontrer en surface. D'un point de vue énergétique, ils jouent un rôle essentiel. Lors de leur parcours, principalement maritime, ils se chargent en humidité et alimentent ainsi en vapeur d'eau les cumulonimbus de la ZCIT.

Sur La Réunion, la direction de provenance des alizés est en moyenne est-sud-est, mais elle oscille entre nord-est et sud-est. L'interaction de la direction des alizés avec le relief de l'île a des conséquences très importantes sur son climat. Les alizés sont plus forts durant l'hiver, ce qui s'explique par le renforcement de l'anticyclone des Mascareignes. Par contre, durant l'été, ils sont plus faibles. A La Réunion, ils disparaissent quand la zone des basses pressions se rapproche.

L'inversion des températures ou "inversion des alizés"

Le profil vertical de température
La branche descendante de la cellule de Hadley et la circulation anticyclonique divergente de surface associée crée, on l'a vu, un mouvement descendant de grande échelle. Ce mouvement vertical descendant prend le nom de subsidence (flèche bleue).

D'un point de vue thermodynamique, la subsidence - et la compression adiabatique induite - produit un réchauffement des particules d'air maximal à la base du mouvement subsident comme l'illustre le profil vertical de température avec l'altitude (ci-contre). On y distingue trois zones :
zone 1 : décroissance de la température avec l'altitude dans les couches proches du sol ;
zone 2 : croissance rapide de la température avec l'altitude ;
zone 3 : de nouveau une décroissance de la température avec l'altitude.

La zone 2 définit " l'inversion de température" car à cette altitude le gradient de température s'inverse brusquement. La plus grande partie des océans tropicaux présente, dans les basses couches de l'atmosphère, ce phénomène d'inversion de température que l'on appelle également "inversion des alizés".

inversion temperature

L'altitude de l'inversion des alizés varie d'un jour à l'autre et d'un endroit à l'autre. Plus on est proche du centre de l'anticyclone, plus la subsidence est forte et plus l'inversion est basse. Par contre, l'inversion s'élève quand on s'éloigne de l'anticyclone. Notons que l'inversion a toujours une altitude d'au moins quelques centaines de mètres car les échanges de chaleur et d'humidité, dans les basses couches de l'atmosphère en contact avec les océans, maintiennent cette inversion à une certaine altitude.
L'inversion de température a des effets parfois surprenants dans les hauts de La Réunion. Il arrive ainsi que certaines nuits d'hiver, les températures minimales des stations les plus hautes soient bien supérieures à celles situées quelques centaines de mètres plus bas.
Par exemple, il peut geler à 1500 m d'altitude alors que dans le même temps il fait +10°C à 2300 m d'altitude.

Conséquences sur la formation des nuages
Les mouvements subsidents ne favorisent pas la formation des nuages. Dans les régions anticycloniques, les nuages se forment donc préférentiellement dans les couches de l'atmosphère situées sous l'inversion de température. C'est dans cette couche non affectée par la subsidence de grande échelle mais en contact avec l'océan, source d'humidité et de chaleur, que se développent les nuages dans les régions tropicales maritimes. L'inversion se comporte comme une barrière infranchissable et ne permet pas aux nuages de se développer verticalement au-delà de cette limite.
inversion hauteur nuages
L'extension verticale du nuage est donc conditionnée par la hauteur de l'inversion des alizés : plus l'inversion est haute, plus l'extension du nuage est importante. Et comme un nuage plus épais contient davantage de vapeur d'eau, il est d'autant plus susceptible de provoquer des précipitations. Par contre, quand l'inversion est basse, les nuages ont une extension verticale réduite et ne donnent pas de précipitations.
A La Réunion, l'altitude de l'inversion est en moyenne plus basse pendant l'hiver austral quand la pression atmosphérique est élevée. Ainsi, les sommets du piton des Neiges et du piton de la Fournaise restent dégagés certaines journées d'hiver. En revanche, pendant l'été, avec l'éloignement de l'anticyclone des Mascareignes, les sommets s'ennuagent rapidement car la subsidence n'est plus assez puissante pour limiter le développement vertical des nuages.