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Réchauffement stratosphérique : quels effets sur nos régimes de temps ?


 

Depuis le 12 février, une circulation anormalement anticyclonique s’est mise en place au-dessus de l’hémisphère nord dans la stratosphère (couche de l’atmosphère située entre 10 et 50 kilomètres d’altitude) alors que celle-ci est, en temps normal, gouvernée par un imposant tourbillon cyclonique. Ce phénomène s’est accompagné, ces derniers jours, d’une hausse significative du champ de températures, au-dessus des régions arctiques, à très hautes altitudes. Ainsi, en l’espace d’une semaine, une importante zone surplombant les régions polaires a connu une élévation du mercure supérieure à 25°c, voire supérieure à 50°c très localement, en particulier au-dessus du continent américain, dans la moyenne stratosphère (aux alentours de 30 km d’altitude).

Le 15 février, le thermomètre est monté jusqu’à 34°c au large des côtes ouest canadiennes à un peu plus de 45 km d’altitude, ce qui correspond à la température la plus chaude observée pour cet événement de grande ampleur dans la stratosphère. A plus basse altitude, un pic de température de l’ordre de 10°c a été atteint à environ 30 km d’altitude, soit un écart supérieur à 70°c par rapport aux normales du mois de février dans cette couche de l’atmosphère. Cet événement est connu sous le nom de réchauffement stratosphérique soudain, ou Stratospheric Sudden Warming (SSW).

 

Evolution du champ de températures en 7 jours dans la moyenne stratosphérique à environ 30 km d'altitude à partir du 4, 5, 6, 7, 8 et 9 février respectivement - Crédit : JMA

Evolution du champ de températures en 7 jours dans la moyenne stratosphère à environ 30 km d'altitude à partir du 4, 5, 6, 7, 8 et 9 février respectivement - Crédit : JMA

NB : les plages de couleur rouge foncée correspondent aux zones où l'élévation de température a été supérieure à 25°c en une semaine

 

 

En conjonction avec ce réchauffement stratosphérique soudain, le régime habituel des vents stratosphériques (orientés d’ouest en est) autour du pôle nord s’est inversé avec l’installation d’une vaste zone anticyclonique au-dessus des régions arctiques. Bien que le vortex polaire (zone dépressionnaire) soit actuellement toujours présent sur le nord du Canada, celui est extrêmement affaibli, peu étendu et allongé, tel un haricot géant. Cette cyclolyse (phase de déclin d’une zone dépressionnaire) a été en partie provoquée par la rupture du tourbillon cyclonique en deux zones dépressionnaires filles, puis par la jonction de deux cellules anticycloniques situées de part et d’autre de l’hémisphère nord, respectivement au-dessus de l’Atlantique nord et de la mer des Tchouktches, en une unique entité, suivie de son amplification. Une nouvelle alimentation très prochaine de ce bloc anticyclonique depuis l’océan atlantique est également attendue.

 

Températures et géopotentiels à 10 hpa (environ 30 km d'altitude) le 16 février - Crédit : Université de Berlin

Températures et géopotentiels à 10 hpa (environ 30 km d'altitude) le 16 février - Crédit : Université de Berlin

 

 

Suite à ce SSW (Stratospheric Sudden Warming), la « perturbation initiale » du vortex polaire est prévue se propager vers les couches sous-jacentes de la stratosphère ainsi que vers la troposphère. L’extension vers le bas de cette perturbation peut être visualisée à travers les anomalies de vents zonaux à une ou plusieurs latitudes(s) préalablement définies. Dans le cas présent, les anomalies de vents zonaux le long du 60e parallèle sont étudiées puisque ce critère est très souvent retenu pour différencier deux types de réchauffements stratosphériques : les SSW mineurs et majeurs. Plus les vents zonaux moyennés au 60e parallèle sont faibles, plus le vortex polaire est perturbé ou affaibli. Dès que les vents zonaux deviennent négatifs, notamment dans la moyenne stratosphère, à environ 30 km d’altitude, le SSW est considéré comme majeur.

 

D’après le modèle numérique américain GFS, les anomalies de vents zonaux, actuellement très négatives, devraient s’atténuer dans la moyenne stratosphère, sans toutefois redevenir franchement positives à long terme. Celles-ci déferleraient, par la même occasion, en direction de la basse stratosphère et de la troposphère. Il est à noter qu’un temps de retard de plusieurs jours entre ce SSW et la descente de ces anomalies vers la troposphère sera occasionné. La troposphère sera ainsi affectée par ce SSW après le 20/22 février.

 

Coupes verticales de vents zonaux moyennés au 60e parallèle (moyennes des vents zonaux au 60e parallèle à gauche et anomalies par rapport aux normales à droite) du modèle GFS - Crédit : www.weatheriscool.com

Coupes verticales de vents zonaux moyennés au 60e parallèle (moyennes des vents zonaux au 60e parallèle à gauche et anomalies par rapport aux normales à droite) du modèle GFS - Crédit : www.weatheriscool.com

 

Ainsi, cette situation globale sera favorable à la mise en place de blocages anticycloniques au-dessus des latitudes nordiques sur les prochaines semaines, permettant la migration ou le déferlement de conditions plus froides au-dessus des latitudes tempérées et plus douces au-dessus des latitudes arctiques et subarctiques. Cette configuration pourrait durer, par intermittence ou plus durablement, jusqu'à la mi-mars, voire au-delà si le complexe dépressionnaire demeure durablement perturbé dans les basses couches de l'atmosphère. Toutefois, il convient tout de même de préciser que ce contexte d'ensemble n'est pas systématiquement favorable à l'installation d'une masse d'air froide à glaciale en France, bien qu'il y ait de très grandes chances que la France se confronte de nouveau à des températures inférieures aux normales de saison d'ici quelques temps. Des exceptions peuvent exister suivant le positionnement des centres d'action même si le complexe dépressionnaire est fortement perturbé.

 

C'est pourquoi il convient de rester très prudent quant à l'usage du terme "vague de froid". Une vague de froid correspond à une période d'au moins quelques jours au cours de laquelle les températures descendent à des niveaux nettement inférieurs aux normales de saison sur une vaste étendue géographique. Ce terme a été abusivement utilisé ces dernières semaines en référence au SSW de la mi-février alors que les modèles numériques étaient très versatiles, même à des échéances pouvant être relativement courtes. Une vague de froid ne survient pas automatiquement après un SSW !

 

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Dernière mise à jour le Lundi 19 février 2018 à 17:35:58

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