Le Climat d'un Monde Fictionnel : Recherche d'Expertise en Climatologie

[SeeYou]

Bonjour tout le monde,

 

Je viens vers vous pour une expérience de penser un peu particulière.

Je suis en train d’écrire un livre et actuellement je développe le monde.

 

Petites précisions

 

Je tiens à préciser, que je n’ai pas de connaissance poussée dans les sciences que je vais énumérer ou dans les questions que je vais vous poser. Mes connaissances restent très basiques et sont principalement récupérer d’internet, de ce que j’ai pu trouver et comprendre de mes recherches.
Je souhaite d’abord avoir une bonne cohérence logique et ensuite si cela n’est pas trop compliqué et que ça apporte quelque chose au récit (ou au monde) avoir une cohérence scientifique. Donc même si certains détails peuvent paraître absurde d’un point de vue scientifique, si cela reste cohérent dans ce monde, je m’accorde le droit d’accepter cette incohérence scientifique.

Je vous donne quelques détails sur le monde d’abord, afin que vous compreniez mon approche et ma logique de développement de celui-ci.

 

Détails du monde

On serait sur une planète en tout points équivalent à la terre à quelques points prêt, mais très différents de ce que l’on connait :

 - une atmosphère

 - des continents
 - des océans

 - etc...
 

Elle mesure au niveau de l’équateur 38490km de diamètre avec une croûte terrestre ayant une épaisseur oscillante entre 100 et 150km d’épaisseur, un manteau magmatique d’environ 10740km et le noyaux fait environ 4890km de rayon.

Je n’ai pas voulu développer de système planétaire dans lequel ce situe la planète, je considère donc qu’une journée fait 24h, même si du coup au vue de la taille de celle-ci, elle devrait tournée beaucoup trop rapidement.

Ajuster le temps réel de la journée, reviendrais à faire des calculs beaucoup trop compliqués et qui n’apporterais pas grand-chose, le temps ne sera pas une mesure importante et s’il devait s’écouler du temps se serait en journée ou en période de journée, bref je m’égard.

Tout ça pour en venir au soleil, le cratère se situe au nord de l’équateur, dans une région tropicale donc. Mais comparé au reste des tropiques, le fond du cratère voit moins le soleil, les journées sans retrouve donc plus courte et les températures monte donc moins vite, malgré la chaleur ambiante.

Cette planète possède un cratère d’impact très important. Ce cratère est présent depuis plusieurs dizaines de milliers d’années par rapport à la période où se passe mon histoire. Le climat global de la planète n’est donc plus bouleversé par cet impact mais la période n’est pas assez longue pour que l’érosion ou la tectonique des plaques l’est fait disparaître.

Le cratère fait 1240km de diamètre et prêt de 35km de profondeur à certains endroits, avec un pic central de 24km au point le plus haut.

Ce cratère d’impact se situe à mi-chemin entre un continent et un océan, celui-ci se jette au nord-est du cratère sur près de 1300km de long.

Je vous ai mis un schéma simplifié de ceux à quoi pourrait ressembler le cratère. Plus c’est blanc plus on est proche de la surface, plus c’est sombre plus on est proche du fond du cratère. En haut à gauche (en bleu), vous pouvez voir la longueur de la cascade formée par l’océan.

Au fond de ce cratère, il y a dans la partie sud-ouest, des volcans qui se sont formés, générant une chaleur assez importante aux alentours proche de ces volcans, mais la fumée qui s’en dégage provoque une nuit perpétuelle dans cette région et il y fait donc relativement froid.

 

Le climat

 

On en vient au point important de tout cela, le climat.
Pour simplifier les calculs, même si j’ai conscience que cela ne serait pas possible en réalité vu la taille de cette planète hypothétique, le climat global serait relativement identique au climat terrestre.
Après toutes ces explications, qui était je pense obligatoire, pour que vous compreniez le contexte de ma question, j’aimerais mettre en place un "écosystème climatique" (pas sur du terme) dans ce cratère, mais je me pose plusieurs questions.

- Est-ce que les dépressions générées par les volcans et le fait que cette chaleur remonte pour sortir du cratère, peux réellement empêcher la fumée de s’échapper de l’endroit où je souhaite quel reste ?
- Si ces nuages ne peuvent pas rester à cet endroit précis, est-ce qu’il y aurait une astuce climatique pour qu’il ne bouge pas de là ?

- En sachant qu’un océan déverse de l'eau salée à un peu plus de 600km de là, il y aura forcément des vents qui se formeront du fait de l’humidité intense mélanger à la chaleur naturelle du au fond du cratère. Est-il possible d’avoir un climat cohérent dans un si « petit » endroit.

Avec toutes ces informations, seriez vous intéressez pour m’aider à avoir un climat cohérent au fond et autour du cratère.

J’ai conscience que l’exercice n’est pas forcément des plus simples (enfin j’imagine) et que d’autres paramètres que le climat rentre en jeu.

Merci à tous ceux qui auront eu le courage de lire tout ça et qui voudront bien m’aider.
Je reste bien entendu disponible pour de plus amples informations.

 

PS: Désolé pour l'emplacement de mon post. Au vue du sujet, je ne savais pas trop où mettre cela, j'espère ne pas être trop hors sujet ici.
 

[Obiou]

Bonjour, c'est interessant de ce demander comment fonctionnerait le climat d'un tel système.
Que devient l'eau de l'océan qui s'engouffre dans le cratère ça doit faire un sacré débit, quand on pense que durant le déluge Zancléen la méditerranée s'est remplie en quelques années comment ce fait-il qu'il ne soit pas déjà rempli d'eau ?

On peut imaginer une sorte de tempête permanente au fond du cratère que la force de Coriolis importante pourrait maintenir en déconnectant cet endroit du reste de la circulation. Ça ne marche pas si ton cratère est trop proche de l’équateur.
J'ai un peu du mal a voir comment le climat pourrait rester frais (je veux dire vivable) avec l'effet de serre intense dans ce basin a moins qu'il soit recouvert en permanence d'une couche de nuage complétement opaque au point qu'aucune lumière ne passe. La pression est sans doute très élevée du a la taille de ta planète et à l'atmosphère qui fait au moins 35 km...

[SeeYou]

Bonjour, 
Merci pour tes retours.
Au vu de la profondeur du cratère, je me suis imaginé que l'eau se sublimerait sans pouvoir toucher le sol, ce qui créerait une brumes constante dans la région de la chute d'eau. Celle-ci apporterait du coup une fraicheur au fond du cratère et ainsi permettrait de garder une température acceptable. Je suis preneur de toute suggestion supplémentaire bien entendu.
Pour la pression, on est d'accord qu'au vue de la taille de la planète, celle-ci devrait être assez importante. Comme précisé dans mon post, ces dimensions sont du au haut fait que j'ai besoin que le cratère soit assez profond et donc que la croûte terrestre soit épaisse, pour cela j'avais donc besoin d'une grande planète. Mais pour éviter trop de complexités, je considère que les conditions climatiques et de pression sont identique à la terre. Sinon il est clair qu'il y aurait bien trop de paramètre à prendre en compte pour rendre cette astre viable.
Pour en revenir au nuage, est-ce que tu penses, qu'il pourrait s'agglutiner sur une seul zone, mais se disperser sur le reste du cratère ? Ou forcément il sera sur tout le cratère ?
Encore merci pour tes réponses.

[SeeYou]

Bonjour,

Je me permets de revenir vers vous, pour savoir si je peux améliorer des points qui pourrait être trop flou ou irréalisable. Ce qui permettrait de vous donner plus envie de me donner votre avis sur mon sujet.

Merci par avance de m'avoir lu.

[SeeYou]

Merci _sb pour la réaction, aurais tu des suggestions à apporter ? Je suis vraiment à l'écoute de toutes propositions.

[_sb]

Je trouve ta démarche intéressante.

J'aurais tendance à te dire : peu importe la réalité physique, pose quelques axiomes simples de base pour ton atmosphère afin 1/ qu'elle soit compréhensible de ton futur lectorat et 2/ que tu puisses construire un environnement cohérent et vraisemblable (par rapport à ces axiomes) tout au long de ton roman.

En gros, les axiomes sont comme des briques de Lego®, tu les assembles à ton gré et tu vois ce que ça donne en fonction du relief, de la saison, etc. En tant que lecteur, ce qui me gêne profondément est l'incohérence physique (ça ne colle pas avec un évènement d'un chapitre précédent). Pas l'invraisemblance interne de l'œuvre par rapport à la connaissance actuelle de la physique.

Si je suis clair ...

Modifié 7 février par _sb

[SeeYou]

Merci pour ce retour.

Je suis d'accord avec ton approche et c'est ce que je souhaite mettre en avant, mais si je peux rendre mon monde crédible avec des connaissances climatiques que l'on a de notre monde, je préfère utiliser ces connaissances et m'en servir pour rendre mon monde encore plus réaliste et vraisemblable. Le seul problème réel que j'ai finalement, c'est la température au sud-ouest du cratère, qui devrait être très chaude, à cause des volcans et des nuages qui restent au-dessus de la région, alors que je souhaite qu'elle soit très froide. Ne connaissant pas grand-chose au climat, avoir des avis de personnes ayant de bien meilleures connaissances que moi, me permet d'avoir de meilleures idées et des suggestions pertinentes que je n'aurais pas pu trouver par moi-même.

Encore merci pour ton retour.

[Damia]

Il faudrait plus de détails sur ta planète.

 

De ce que je peux comprendre, il s'agirait d'une super-Terre. La Terre possède un diamètre équatorial de 12 756 km. La tienne fait 38 490 km. Soit trois fois plus grosse que la Terre. C'est pas rien et je vois déjà des conséquences assez importantes.

 

La première : une gravité 3 fois plus forte que sur Terre. Enfin, pour plus d'exactitude, une accélération gravitationnelle trois fois plus importante. Grosso-modo : on y pèserait trois fois plus lourd. Les formes de vie qu'on y trouveraient ne pourraient pas ressembler à celles qu'on a sur notre planète.

 

Seconde conséquence : une atmosphère beaucoup plus dense que sur Terre. En effet, du fait d'une gravité plus forte, on peut supposer que cela doit provenir d'une plus grande quantité de matière disponible lors de la phase d'accrétion de la planète. Et elle aura aussi attiré de grandes quantités de gaz pour constituer son atmosphère. Difficile de pouvoir évaluer la pression atmosphérique au niveau de la mer, mais on imagine déjà qu'elle dépasse largement les 1024 hPa (si l'on garde cette règle de "3 fois plus", on peut établir la pression à 3000 hPa, soit 3 bar, ce qui est proprement énorme). Mais tout dépends aussi de la composition gazeuse, de la puissance de l'effet de serre, etc.

 

Tout ces paramètres, il faudrait les définir. Afin de pouvoir établir une climato globale de ton monde (pression moyenne, température moyenne, humidité, etc.).

 

Je pense également qu'il faut que tu définisses clairement la topologie de toute ta planète : comment sont disposés les continents, les océans. Y a-t-il une calotte polaire ? Et puis ton Soleil, quelle catégorie d'étoiles est-il ? Comme le notre ?

 

Mais, mettons : composition atmosphérique identique à celle de la Terre (78% azote, 21% oxygène, le reste argon, gaz carbonique, eau). Reste qu'avec une gravité 3 fois plus forte, on se retrouve avec une pression atmosphérique plus importante. Et ça, je ne sais pas comment le déterminer. Mais je vois déjà quelques conséquences : ça va modifier le point d'ébulition de l'eau. En effet, plus la pression augmente, plus la température à laquelle l'eau peut se transformer en gaz augmente. Comme montré ici :

 

http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/limites/eau/images-1/diagramme-phase-eau3.jpg

 

Ta planète pourrait encore avoir les 3 états de l'eau à fois, mais cette grosse pression atmosphérique va certainement avoir une influence sur le cycle de l'eau, la quantité de nuages, etc.

 

Bref, je pense qu'avant d'établir les différents climats qu'on pourrait trouver dans ta zone cratère, il faudrait établir les conditions générales de l'atmosphère à l'échelle de ton monde. Et c'est pas évident, il faudrait trouver le moyen de calculer la pression atmosphérique, l'impact que ça a sur l'évaporation, sur la température, etc. Et ça, je ne sais pas trop faire.

[SeeYou]

Merci beaucoup pour cette réponse.

J'étais persuadé d'avoir mis un paragraphe sur la gravité et je m'en excuse, ce n'est pas le cas. Comme je ne souhaite pas rentrer dans des détails physiques extrêmement complexes, je souhaite garder les caractéristiques de la Terre. Je pensais avoir parlé de la gravité avec la gestion du système solaire et justifié les caractéristiques identiques à la Terre pour le climat, la gravité et le soleil. Donc, une naine jaune de même âge que le soleil. Je me doute que cela va engendrer des incohérences, mais si l'on doit prendre en compte la gravité, cela risque en effet de rendre la création du climat extrêmement complexe et je ne pense pas que cela apporte beaucoup de choses à l'histoire si ce n'est une complexification des explications qui pourrait perdre le lecteur. Est-ce que si l'on a une matière plus légère que la roche présente sur Terre, on pourrait tout de même avoir un diamètre aussi grand ? Sans avoir dans ce cas une masse qui augmente et donc une gravité qui augmente ?

Il serait plus simple pour moi d'intégrer une matière hypothétique que d'expliquer pourquoi la gravité ne fait pas son rôle sur ce monde.

[Damia]

En construction d'univers, tout est à peu près possible

 

Tout dépends de comment tu présentes les choses. Parce que si tu veux un univers qui repose sur des bases tangibles, tu as deux choix :

1. Soit tu réduit le diamètre de ta planète et il est équivalent à celui de la Terre (et un cratère de 1240 km de diamètre reste plausible (mais là moi je vais me poser comme questions les conséquences d'un tel impact météoritique sur la planète… mais hmm, reprenons :D)) ;

2. Soit tu conserves la dimension de ta planète et tu acceptes que G soit multiplié par 3, avec tout le reste qui suit.

 

Après, tu peux toujours -comme tu le dis- imaginer que G soit environ égal à celui de la Terre car la densité est bien plus faible, mais là encore, t'es coincé : autant je peux imaginer une croute planétaire creuse, poreuse, autant pour le magma, le noyau interne, etc. Ça va être difficile.

 

Bref, faut savoir où tu veux aller, proposer, questionner les pertinences de telle ou telle proposition.

 

Et rien ne t'empêche de rien détailler concernant les dimensions physiques de ta planète. Après tout, le monde de la Terre du Milieu de Tolkien, on ignore pas mal de choses de ses dimensions, composition, etc.

 

Et rien ne t'empêche aussi de simplement dire "c'est magique, fantastique, etc.".

 

Tout dépends de la dose de "scientificité" que tu veux apporter à ta fiction.

 

Edit : je viens de me rendre compte de quelque chose de très problématique. La hauteur maximale de reliefs possible en fonction de la gravité. En effet, sur Mars par exemple, qui fait à peu près un tiers de la taille de la Terre, les reliefs peuvent être hauts. Comme par ex. Olympus Mons qui culmine à 27 km d'altitude. Sur Terre ce ne serait pas possible. Le plus haut relief qu'on a sur notre planète, de sa base au sommet, c'est le Mauna Laua, qui mesure 17 km.

Cet échange ici explique que sur Terre, les reliefs ne peuvent pas réellement dépasser 10 km d'altitude, notamment du fait des contraintes gravitationnelles qui vont faire que les montagnes vont avoir tendance à s'enfoncer dans la croute terrestre (sans parler de l'érosion qui joue aussi un certain rôle dans la façon dont les reliefs évoluent).

Maintenant, ta planète est trois fois plus grosse que la Terre, et pourtant, tu as une zone dans ton cratère où on a un pic qui fait 24km de hauteur. Et -si l'on reste dans un cadre strictement plausible d'un point de vue géophysique- cela me paraît peu vraisemblable. D'une part car lors de la formation de cet immense cratère, il y a eu un moment où toute la croute était liquéfiée, et que ce fluide magmatique aura mis un certain temps avant de se solidifier. Le rebond central (qui est bien vu sur ce type de cratère d'impact géant) n'aurait pu se solidifier aussi vite pour conserver une telle hauteur verticale. Et puis même après, l'ensemble se serait mis à "couler" dans la croute terrestre, et à s'étaler quand même, car au delà d'une certaine échelle, même la croute rocheuse se comporte un peu comme une pâte, qui se déforme sous l'influence de la gravité.

 

Cela fait beaucoup de paramètres à prendre en compte. Je le comprends. Mais encore une fois, tout dépends de tes intentions, de la façon dont tu présentes ton monde, du niveau de véracité que tu veux y apporter. Rien ne t'obliges à suivre de contraignantes lois géophysiques, astronomiques et climatologiques. Tout ce qui importe c'est ce que tu veux raconter, la mythologie, l'histoire, tout ça. Après tout, même dans le MCU (Marvel), même s'ils prétendent suivre la science, y a beaucoup de trucs qui ne pourraient pas fonctionner, comme Asgard, le monde de Thor (sérieux, ça n'a aucune logique). Et pour ça, c'est une histoire de suspension volontaire de l'incrédulité

[Obiou]

J'ai du mal à dire ce que ça donnerait du point de vue météorologique mais d'un point de vue géologique ça me semble pas farfelu d'avoir un cratère de 35 km de profondeur si le manteau a été mis a nu par exemple et que ce sont des roches très denses. Par contre un tel saut topographique est sans doute assez graduel à cause de l'érosion, de la flexion de la croute et du remplissage important par les sédiments.
Ça sous entend aussi un manteau assez froid (plus il est ductile plus le cratère tend à vite se reboucher) et une planète géologiquement peu active, il n'y a sans doute plus de tectonique des plaques (comme sur Mars). Mais on peut imaginier que les cycles climatiques annuels soient toujours à l'origine d'érosion et phénomènes sédimentaires qui petit à petit redistribuent les masses.

Le Mont de 24 km c'est très grand mais pourquoi pas si tu as une planète avec une lithosphère assez froide et rigide même si forcément ça veut dire une base assez large.
La gravité doit quand même être au moins 3 fois celle de la terre. Donc les formes de vie sont sans doute plus petites pour mieux s'y adapter (la gravité est proportionnellement plus forte pour les êtres de grande taille comparée aux autres forces). Ou alors elles vivent dans l'eau.
Je ne vois pas ce qui pose problème avec une pression plus forte, il y a plein d’animaux qui vivent sous 5 km d'eau sur Terre. Même les humains supportent sans trop de problème 3 bar de pression uniformément répartis.

Le vol est sans doute plus facile (mais bon la gravité complique un peu les choses).
 

[SeeYou]

Merci énormément pour vos retours, très riches en informations. Je suis vraiment content d'avoir de tels retours.

En effet, si on y réfléchit un minimum, beaucoup d'incohérences sont bien plus graves que simplement le climat. J'étais parti pour faire une description assez détaillée du monde au fur et à mesure du livre, mais avec autant d'incohérences, autant garder ces informations assez floues et ne pas trop jouer là-dessus.

Je pense que j'ai voulu être cohérent sur certaines choses, alors que d'autres étaient beaucoup trop illogiques. Je pense qu'avec vos retours (et je vous en remercie encore), je ne vais pas essayer d'expliquer pourquoi tout fonctionne ainsi et opter pour une description un peu plus vague et sommaire.

Vouloir rendre certaines choses vraisemblables rendrait le reste beaucoup trop illogique et créerait des incohérences.

Encore merci pour tous vos retours, j'espère que cette petite expérience de pensée vous aura tout de même plu malgré tout.

Si jamais j'ai besoin de recréer un monde, j'espère pouvoir à nouveau faire appel à vos services, mais, cette fois, je le ferai un peu plus tôt dans le développement du monde.

Je ne vous dérange pas plus et vous souhaite une agréable journée.