Milutin Milankovitch


Milutin Milankovitch

Milutin Milanković

Milutin Milanković (souvent francisé en Milankovitch, en serbe cyrillique : Милутин Миланковић) est un ingénieur, un astronome, un géophysicien et un climatologue serbe. Né le 28 mai 1879 à Dalj, en Autriche-Hongrie, aujourd'hui en Croatie - mort le 12 décembre 1958 à Belgrade) Serbie,

Le prix décerné depuis 1933 par la Société géophysique d’Europe dans le domaine de climatologie et de météorologie porte le nom de Milutin Milankovic[1] . La NASA a proclamé Milankovic comme l'un des plus importants savants du monde[2] .

Sommaire

Biographie

Comme Nikola Tesla, Milankovic profite des avantages de boursiers qu'ont les serbes dans les confins militaire de l'Empire d'Autriche. Il apprends les bases des mathématiques avec son père. Milankovic fut éduqué dans l’esprit traditionnel serbe. Lors de ses études à la Haute école de technique à Vienne, il aimait sortir la nuit avec ses amis, et était admirateur de la "Madone au belvédère" de Raphaël. Inspiré par un profond patriotisme, Milankovic abandonne une vie confortable et un travail à succès à Vienne et arrive à Belgrade. C'est en Serbie, puis en Yougoslavie après 1918, qu'il développera la théorie astronomique des changements climatique des planètes, dont la Terre, par laquelle il a dévoilé l'énigme des glaciations (âges de glaces) sur notre planète. Milankovic a également posé la théorie des mouvements des continents sur Terre. Il est l'auteur du calendrier astronomique le plus précis. A l’âge de 63 ans, il a sublimé l’ensemble de son œuvre dans la théorie mathématique du climat et en 1941, il a écrit son oeuvre capital intitulé „Le canon de l’ensoleillement de la Terre“.

Date Importante

  • 1904 : doctorat en sciences techniques à l'Institut de technologie de Vienne.
  • 1909 : assistant en mathématiques appliquées à l'université de Belgrade.
  • 1914 : fait prisonnier pris par l'armée austro-hongroise (libéré en 19..?).
  • 1920 - 1941 : entreprend son travail sur sa théorie de changement de climat au quaternaire.

Découverte

Les théories de Milanković n'ont été largement admises qu'au début des années 70. Ceci fut dû à un certain nombre de facteurs comprenant principalement :

  • la datation non satisfaisante des calottes glaciaires ;
  • les énormes délais mis en jeu dans l'accumulation des couches de glace ;
  • la nature complexe des divers rayonnements et leurs rapports au climat.

Ces facteurs fournissaient beaucoup trop d'explications alternatives aux changements climatiques pour n'en retenir qu'une seule (celle de Milanković) si séduisante soit-elle.

Parcours

Milanković eut très tôt (peut-être en captivité ?) l'intuition que les variations saisonnières et latitudinales d'énergie solaire reçues par la Terre étaient la cause des changements climatiques. Pour démontrer cette intuition, base de sa théorie, il entreprit à partir de 1920, des recherches, très mathématiques, sur les déterminants astronomiques du climat. Ces recherches devaient aboutir en 1941. Il publia alors sa Théorie astronomique du climat, concernant l'ensoleillement global, assortie de tables, toujours en usage à l'heure actuelle. Vu l'époque cette publication passa quasiment inaperçue et il fallut attendre les années 70 pour que des successeurs (tel Jean Robert) la sortent de l'ombre afin qu'elle soit vraiment prise en compte.

  • Il mettait en évidence dans ce travail l'existence de cycles climatiques (notamment glaciaires) dépendant de conditions astronomiques (voir ci-dessous).

À partir de 1976, l'examen des noyaux océaniques profonds confirment la théorie de Milankovitch et sa réelle corrélation aux cycles de changement environnemental : « … les variations orbitales demeurent le mécanisme le plus complètement examiné du changement climatique sur des échelles de temps de dizaines de milliers d'années et sont de loin l'effet direct le plus clair des variations d'insolation sur l'atmosphère terrestre… » (National Research Council, Conseil national de la Recherche, 1982 - <www.earthobservatory.nasa.gov>)

Les données

Voir aussi l'article consacré Paramètres de Milanković.

Depuis un certain temps, des chercheurs avaient compris qu'à la diminution, lente mais inexorable, de la température moyenne de la Terre (depuis des millions d'années) se superposent d'autres facteurs qu'il faut essayer de modéliser, afin de pouvoir les intégrer dans une prévision globale des changements climatiques.

  • En 1911, Milankovitch, décide de dresser une carte les périodes glaciaires du pléistocène, assortie de tables, toujours en usage à l'heure actuelle (le pléistocène est l'époque géologique allant de 1,8 million d'années à 11.500 ans, env.). Elle fut caractérisée par des périodes glaciaires prolongées, les glaciers couvrant des continents, interrompue par des périodes interglaciaires courtes, au climat tempéré. Milankovitch a fait tous ses calculs à la main, et il les a refaits pendant les trente années à venir. Il y a incorporé de nouvelles informations sur de petites variations de l'inclinaison de l'axe de la Terre, et sur de petits changements orbitaux provoqués par la traction subite de la gravité d'autres planètes. Chacune de ces variations orbitales a sa propre échelle de temps, et par conséquent elles agissent l'une sur l'autre de différentes manières, mais chacune est régulière. Remontant jusqu'à 600.000 ans en arrière dans ses calculs, il mesura soigneusement, l'effet de ces facteurs sur le rayonnement solaire entrant à travers l'hémisphère nordique. Les diagrammes et les tables de Milankovitch créées à l'époque sont encore employés aujourd'hui. Finalement, le mathématicien est arrivé à une théorie astronomique complète des glaciations.
  • Ainsi, deux cycles de glaciation longs de 413 000 et 100 000 ans se corrèlent à deux cycles "courts" de 40 000 et 21 000 ans, suivant les variations (connues) de l'orbite et de la rotation terrestre (inclinaison, excentricité de l'orbite, précession et nutation). Les plus grosses planètes du système solaire, Jupiter et Saturne sont les principales causes de perturbations des mouvements orbitaux de la Terre.
  • Les plus importantes explosions telluriques (comme l'explosion du 26.12.2004) peuvent elles aussifaire dévier l'axe de rotation. De plus, ces grosses éruptions volcaniques diminuent également la quantité de chaleur reçue au sol.
  • De même les activités solaires, naturelles (activité des végétaux et des animaux), anthropiques (industrielles, agricoles…), voire météoritiques représentent autant de facteurs de perturbation...

La composante astronomique

Milankovitch démontra donc, que le cycle de glaciation trouve, essentiellement, son origine dans deux types de périodicité :

  • des périodes longues, de 413 000/ 100 000 ans,
  • des périodes "courtes" de 40 000 ans et de 21 000 ans.
  • Ces périodicités sont caractéristiques respectivement :
    1. des variations de l'excentricité de l'orbite terrestre;
    2. de l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre (la nutation);
    3. de sa précession (ou rotation de cet axe).
  • Wurms, la dernière grande glaciation a connu son maximum il y a 18 000 ans, les températures étaient inférieures d'environ quatre degrés à celles actuelles et on peut s'attendre à un retour de la glace dans plusieurs dizaines de milliers d'années. Depuis la fin de cette dernière grande glaciation, il y a environ dix mille ans, le climat est plus clément et relativement stable, à long terme. Cette douceur a permis aux sociétés primitives de chasseurs - cueilleurs de se sédentariser et de développer l'agriculture et l'élevage (passage du paléolithique au néolithique).

D'après les cycles de Milankovitch, on peut s'attendre à un retour des glaces dans quelques dizaines de milliers d'années…

Les autres facteurs du changement climatique

L'activité solaire

Agit, elles aussi de deux manières :

-un maximum de taches solaires entraine une forte activité radiative suivie, dans un court laps de temps (quelques heures à quelques jours), d'une hausse corrélée de la température sur Terre;

-les changements successifs de polarité de l'axe magnétique du soleil, pourraient être à l'origine de « petits âges glaciaires » t.q. celui connu à la fin du règne de Louis XIV (le roi-soleil).

L'activité météoritique

Les chutes, aléatoires, de gros météores (astéroïdes ou comètes) modifient à l'évidence, non seulement les conditions de vie mais aussi les conditions climatiques de notre Planète.

L'activité terrestre

Un volcanisme intensif

Fait des grosses explosions, il agit de deux manières :

  • des lâchers de cendres importants peuvent occulter les rayons du Soleil (avec diminution de la quantité de chaleur reçue, modification de l'albédo…) et ainsi provoquer une Ere glaciaire telle que celle qui semble avoir eu lieu au cours du Riss.
  • la force de l'explosion, proche du million de mégatonnes, peut en elle même "bousculer" l'axe de rotation terrestre.
L'activité de surface

Les activités terrestres :

  • qu'elles soient naturelles (diminution continue de la température moyenne de la Terre activité des végétaux et des animaux, phénomènes météo…) ;
  • ou anthropiques (industrielles, agricoles…), elles représentent autant de facteurs de perturbation à commencer par l’effet de serre mais aussi par une modification possible de l'albédo.

Comment allier toutes ces composantes du climat ?

La tâche semble très difficile car si certaines composantes (astronomique, solaire…) sont en partie prédictibles, d'autres ne le sont qu'en s'appuyant sur des scénarios (comme l'effet de serre), d'autres enfin (météores, volcanisme…) sont pour l'instant essentiellement aléatoires.

  • On pourrait donc répartir ces composantes en trois séries :
  1. composantes prédictibles, assurément les plus importantes ;
  2. composantes "semi-prédictibles" ("scénarisables") ;
  3. composantes non prédictibles (aléatoires). Ce qui donne l'ampleur de la tâche (même si ces dernières séries de composantes sont annexes par rapport aux premières).
  • La Nasa, en vue d'obtenir "une modélisation du climat" a pourtant fait quelques tentatives en ce sens (en ne prenant que quelques unes de ces composantes) ; elle a du abandonner devant la longueur des temps de calcul, malgré l'emploi des ordinateurs les plus puissants actuellement.

Notes et références

Voir aussi

Liens externes

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