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Une éclipse totale… surtout en pleine mer !

Le 13 novembre 2012 (UTC), le Soleil a été complètement occultée par la Lune. L’ombre, c'est-à-dire la zone étroite où le Soleil disparaît complètement, a pu être observée en Australie, dans le Nord du Queensland et des Territoires du Nord, ainsi qu’en plein océan Pacifique par quelques navigateurs aventureux. En effet, en Mélanésie et en Polynésie, l’ombre n'a survolé aucune terre émergée (visualiser la trajectoire). L’île du Pacifique où l’occultation a été quasiment complète est Norfolk avec 98%. Avec l’extrême Nord de la Nouvelle-Zélande et l’île de Robinson Crusoé, la Nouvelle-Calédonie fait partie des territoires privilégiés puisqu’on a pu observer l’astre solaire masqué à hauteur de 90%.

trajectoire

Figure 1 : Prévision de l'éclipse réalisée par Fred Espenak (NASA/GSFC).
La zone d’ombre figure en bleue foncé. La zone où l’éclipse est partielle apparaît en bleu clair.

Soleil masqué, « Caillou » frigorifié !

C’est le 14 novembre 2012 une dizaine de minutes avant 7 heures (heure locale) que les Calédoniens ont vu la Lune commencer à passer devant le Soleil. Environ une heure après, aux alentours de 7 h 55 min, l’occultation a atteint son paroxysme (90%). A partir de cet instant, la Lune a commencé à s’effacer pour complètement disparaître du disque solaire vers 9 h 05 min.

Les nombreux observateurs de l’éclipse ont certainement frémis lorsque la Lune s’est dévoilée à leurs yeux ébahis, mais l’émotion n’en était certainement pas la seule cause. En effet, nos instruments de mesure ont enregistré de nombreux changements dans l’évolution des paramètres atmosphériques. Le plus notable d’entre-eux est un refroidissement sensible.

C’est sur l’ouest de la Grande Terre, notamment à l’aéroport de La Tontouta, que le ciel était le plus propice à l’observation de l’éclipse, à peine quelques nuages cumuliformes. Non loin des pistes, les météorologues ont installé des capteurs pour mesurer en continue la température, le vent, la pression atmosphérique, l’humidité, du rayonnement solaire global, etc. et ainsi participer à la sécurité des vols commerciaux.

Ce matin là, dés que la pénombre s’est faite à 6 h 51, notre pyranomètre a enregistré une baisse significative du rayonnement solaire global, comme le montre la figure 2. Le minimum d’énergie solaire reçue pendant la période d’occultation correspond exactement au paroxysme de l’éclipse à 7 h 55 précisément. La valeur mesurée alors est égale à 10% de la valeur normalement mesurée à cette heure. Puis, à mesure que la Lune s’est effacée, la quantité d’énergie reçue par notre capteur a rapidement augmenté pour atteindre des valeurs normales. Ensuite, quelques passages nuageux ont obscurci le ciel, ce qui explique les baisses sporadiques relevées après 9 h 00.

L’énergie solaire reçue diminuant, les différentes couches de l’atmosphère se sont refroidies. A 1 mètre au dessus du sol, dans l’abri météorologique, notre sonde de température a enregistré une baisse notable de la température, comme le montre la figure 3. D’ordinaire, un peu après le levé du soleil, la température observe une croissance jusqu’à atteindre son maximum l’après-midi. Durant l’éclipse, la tendance s’est inversée peu de temps après le début de la pénombre. Une dizaine de minutes après le maximum d’occultation, la température a atteint un minimum, 20,3°C, soit 1,6°C de moins qu’au début du phénomène astronomique. Des baisses sensiblement équivalentes ont aussi mesurées à Magenta, Touho, Koumac et Ouanaham. Ces constations sont corroborés par des études bien plus approfondies sur le sujet (Segal, 1996).

L’humidité relative a bien évidemment augmenté de manière significative pendant l’éclipse, en phase avec la diminution de la température. On observe une hausse de l’ordre de +5%. Cependant, nous ne sommes pas en mesure de conclure quant à l’évolution du contenu en eau de l’atmosphère à proximité du sol en lien avec l’éclipse, car les variations observées d’un poste à l’autre sont différentes.

Pour ce qui concerne la vitesse du vent, l’éclipse semble avoir eu pour effet de freiner l’évolution diurne du vent, qui a tendance à augmenter au cours de la matinée (figure 4). On enregistre en effet une diminution notable de la vitesse du vent de 3 à 5 noeuds à Tontouta et Koné après le maximum d’occultation, ainsi qu’une stabilisation de la vitesse du vent à Magenta où le vent commençait déjà à bien se renforcer avant le début de la pénombre.

Quant à la pression atmosphérique, elle semble ne pas avoir été affectée par l’éclipse d’après nos mesures, bien que des études météorologiques portant sur d’autres éclipses aient pu mettre en évidence une augmentation de quelque dixième d’hectopascal initiée, semble-t-il, par le refroidissement accru de la stratosphère (Eckermann, 2007).

Tontouta_rayonnement_global

Figure 2 : rayonnement solaire global mesuré chaque minute à Tontouta le 14/11/2012 (en J/cm²).
La période d'occultation figure en gris. Le maximum d'occultation est symbolisé par le trait vertical orange.

Tontouta_temperature

Figure 3 : température atmosphérique mesurée à 1 mètre dans l'abri météorologique (en °C).
La période d'occultation figure en gris. Le maximum d'occultation est symbolisé par le trait vertical orange.

Tontouta_vent

Figure 4 : vitesse du vent mesuré à 10 mètres (en m/s).
La période d'occultation figure en gris. Le maximum d'occultation est symbolisé par le trait vertical orange.

Références :
  • Eckermann, S. D., D. Broutman, M. T. Stollberg, J. Ma, J. P. McCormack, and T. F. Hogan (2007), Atmospheric effects of the total solar eclipse of 4 December 2002 simulated with a high-altitude global model, J. Geophys. Res., 112, D14105, doi:10.1029/2006JD007880.
  • Segal, M., R. W. Turner, J. Prusa, R. J. Bitzer, and S. V. Finley (1996), Solar eclipse effect on 900 shelter air temperature, Bull. Amer. Meteor. Soc., 77, 89–99

Pour en savoir plus : le site national de Météo-France

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