Catégorie : Arctique

Mars 2020 un peu moins chaud, et un trou dans la couche d’ozone arctique // March 2020 a little less warm, and a hole in the Arctic ozone layer

Au vu des premières données par kles agences NCEP-NCAR, et en attendant les chiffres officiels de la NASA publiés mi-avril, le mois de mars 2020 occuperait la 5ème place parmi les mois de mars les plus chauds, avec +0,457°C au-dessus de la moyenne 1981-2010.

Malgré cette place relativement modeste du mois de mars, l’année 2020 se situe dans la continuité de 2019. Elle occupe pour le moment la troisième place des années les plus chaudes, sachant que le record de 2016 est en partie dû à un El Niño extrême.

Il est intéressant d’observer la courbe ci-dessous. On se rend compte qu’à l’image de mars 2020 certaines années accusent parfois une faiblesse, mais que la tendance globale est toujours à la hausse.

Source : global-climat.

Comme je l’ai indiqué précédemment (voir ma note du  21 mars 2020), l’apparition d’un trou significatif dans la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique déconcerte et inquiète les scientifiques. Il se pourrait que le réchauffement de l’atmosphère sous l’effet du changement climatique ne soit pas étranger à ce phénomène. Selon le dernier rapport d’évaluation international de l’état de la couche d’ozone, l’ozone devrait revenir à son niveau des années 1980 vers 2030 au pôle Nord et 2060 au pôle Sud. Sans le protocole de Montréal (1987), la destruction de l’ozone aurait été bien pire cette année. En revanche, le changement climatique a tendance à retarder ce recouvrement car plus la température augmente dans les basses couches, plus elle diminue, par compensation, plus haut dans l’atmosphère !

Source : SVE.

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In view of the first data from the NCEP-NCAR agencies, and pending official NASA figures published in mid-April, March 2020 would rank 5th among the hottest March months, with 0.457°C above the 1981-2010 average.
Despite this relatively modest rank in March, 2020 is a continuation of 2019. It occupies for the moment the third place in the hottest years, knowing that the record for 2016 was partly due to an El Niño extreme.
It is interesting to observe the curve below. One can see that, like March 2020, some years show weaknesses, but the overall trend is still on the rise.
Source: global-climat.

As I indicated earlier (see my post of March 21st, 2020), the appearance of a significant hole in the ozone layer above the Arctic is puzzling and worrying scientists. The warming of the atmosphere as a result of climate change may be related to this phenomenon. According to the latest international assessment report on the state of the ozone layer, ozone is expected to return to its 1980s level around 2030 at the North Pole and 2060 at the South Pole. Without the Montreal Protocol (1987), the destruction of ozone would have been much worse this year. On the other hand, climate change tends to delay this recovery because the more the temperature increases in the lower layers, the more it decreases, by compensation, higher in the atmosphere!

Source: SVE.

Anomalies de température en mars par rapport à la moyenne 1981-2010 (Source : NCEP-NCAR)

L’Arctique et le réchauffement climatique (suite) // The Arctic and global warming (continued)

Un article publié dans le Juneau Empire, journal local de l’Alaska, résume parfaitement les bouleversements qui affecteront l’Arctique au cours des prochaines années en raison du réchauffement climatique. Selon la NOAA, la hausse des températures et la diminution de la couverture de neige et de glace dans l’Arctique mettent dès à présent en danger l’habitat, la pêche et les cultures locales. La disparition de la glace affecte les gens et leurs mode de vie.
La Mer de Béring,  entre l’Alaska et la Russie, est l’une des deux zones de pêche les plus productives au monde. Le problème, c’est que cette région se réchauffe deux fois plus vite que le reste de la planète. Les deux dernier hivers ont vu la plus faible surface occupée par la glace de mer en Mer de Béring. En conséquence, les habitats des poissons dont dépendent la pêche industrielle et les groupes autochtones se sont déplacés vers le nord. L’industrie de la pêche repose sur l’hypothèse que le poisson se trouve à un certain endroit à un certain moment, mais cela ne sera plus vrai avec le changement rapide des conditions dans l’Arctique.
Les communautés autochtones sont  inquiètes elles aussi. Elles attendent avec impatience le retour de la glace de mer à chaque automne. C’est cette glace qui donne accès aux phoques, baleines, morses, poissons, crabes et autres espèces marines qui constituent leurs moyens de subsistance. Ces communautés observaient autrefois la glace dans le nord de la Mer de Béring pendant huit mois par an, mais maintenant elles ne la voient que pendant trois ou quatre mois.
La fonte de la calotte glaciaire du Groenland s’est accélérée. Elle est désormais sept fois plus rapide que dans les années 1990. Le manque de glace entraîne des perturbations alimentaires pour de nombreuses espèces de l’Arctique. Les ours polaires traquent leurs proies, y compris les phoques, sur la glace. Les goélands se nourrissent des restes des festins des ours, ainsi que de petits poissons et autres créatures. Avec le réchauffement climatique, les oiseaux migrent vers l’Arctique et ne trouvent plus la nourriture dont ils ont besoin. Ils errent l’estomac vide sur les plages. Les communautés autochtones expliquent avoir vu des oiseaux de mer morts sur les plages en nombre plus élevé que jamais auparavant.
La population reproductrice de goélands de l’Arctique canadien a diminué de 70% depuis les années 1980. Cela est probablement dû à réduction de la glace de mer et à la contamination de la chaîne alimentaire. Le goéland de l’Arctique est comme le canari de la mine de charbon*. Il est un excellent indicateur de son environnement. Comme l’a dit un scientifique: «C’est à nous et à personne d’autre de comprendre pourquoi ces changements se produisent et ce que nous pouvons faire pour remédier.»
Source: Juneau Empire.

* Allusion aux canaris en cage que les mineurs amenaient à fond de mine au 19ème siècle. Les gaz toxiques comme le monoxyde de carbone qui s’accumulent dans les mines tuaient les canaris avant les mineurs, leur donnant l’alerte et leur permettant d’évacuer.

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An article published in the local Alaskan newspaper Juneau Empire, sums up perfectly the deep changes that will affect the Arctic in the coming years because of the impact of global warming. According to NOAA, rising temperatures and shrinking snow and ice cover in the Arctic are endangering habitats, fisheries and local cultures. The loss of ice is affecting people right now and changing their lives.

The Bering Sea, which lies between Alaska and Russia, is one of the world’s two most productive fisheries. But the Arctic region is warming more than twice as fast as the rest of the planet. The past two years saw record low levels of sea ice – frozen sea water – floating on the Bering Sea during winter. As a consequence, the habitats of fish on which commercial fisheries and indigenous groups depend have shifted northward. Fishing industries are built around the assumption that fish will be in a certain place at a certain time, but this will ne longer be true in response to a rapidly changing Arctic.

Indigeneous communities are worried too. They look for the return of the sea ice every fall season. The ice provides access to seals, whales, walrus, fish, crabs and other marine life for our subsistence harvests. These communities once saw the ice in the northern Bering Sea during eight months of the year, but now they only see it for three or four months.

The melting of Greenland’s ice sheet has accelerated. It is now seven times faster than in the 1990s. Less ice means feeding disruptions for many Arctic species. Polar bears stalk their prey, including seals, on ice. Ivory gulls scavenge on ice for scraps of those hunts, as well as for small fish and other creatures. With global warming, birds are migrating to the Arctic and not finding the food they need. They are showing up with empty stomachs on the beaches. The indigenous communities are reporting seeing seabirds dead on beaches in numbers they haven’t seen before.

Arctic Canada’s breeding population of ivory gulls has declined 70% since the 1980s. This is likely due to loss of sea ice as well contamination in the food chain. The ivory gull in the Arctic is like the canary in the coal mine. As one scientist said: “It is really incumbent on us to understand why these changes are happening, and what can be done.”

Source: Juneau Empire.

Glace de mer dans l’Arctique (Photo: C. Grandpey)

Un trou dans la couche d’ozone au-dessus du pôle Nord // A hole in the ozone layer above the North Pole

L’excellent documentaire Sur le front des glaciers  (France 2  le 17 mars 2020) a consacré une séquence à la réduction du trou dans la couche d’ozone – ou couche à ozone, comme se plaisait à l’appeler Haroun Tazieff – au-dessus de l’Antarctique. Grâce à l’interdiction d’utilisation des chlorofluorocarbones, les fameux CFC, ce trou est en train de se combler et on espère qu’il aura disparu dans les quatre ou cinq prochaines décennies.

La couche d’ozone est une couche naturelle de gaz dans la haute atmosphère qui protège les êtres vivants sur Terre des rayons ultraviolets du Soleil.
Paradoxalement, alors que le trou se réduit au-dessus de l’Antarctique, le centre météorologique Severe Weather Europe (SWE) a détecté une vaste zone d’appauvrissement de la couche d’ozone au-dessus de l’Arctique canadien, avec une intensité anormalement forte pour l’hémisphère nord.

Une forte chute des valeurs minimales d’ozone a déjà été observée fin novembre 2019 et janvier 2020, mais il s’agissait d’événements de courte durée qui se produisent probablement chaque année pendant la saison froide. Le SWE a déclaré que ces petits trous d’ozone au-dessus des régions polaires septentrionales ne se développent pas en raison d’un processus de destruction chimique par les aérosols, comme c’est le cas en Antarctique.
Ce qui inquiète le SWE, c’est la réduction globale de l’ozone, début mars, alors que les valeurs devraient augmenter lentement. Il ne s’agit pas de la création éphémère d’un mini trou d’ozone, mais d’un réel processus de destruction de l’ozone.
Les recherches effectuées par le SWE ont montré que le trou d’ozone au-dessus de l’Antarctique se développe en raison d’un processus chimique qui implique de l’air très froid en dessous de -78 ° C, la lumière du soleil, ainsi que des émissions humaines de chlorofluorocarbone (CFC) ) et hydrofluorocarbones (HFC). La température froide permet aux nuages ​​stratosphériques de s’établir ; la lumière du soleil réagit ensuite avec ces nuages ​​pour entamer un processus photochimique qui détruit l’ozone, entraînant la formation et la croissance du trou.
Comme la destruction de l’ozone a également besoin de la lumière du soleil, ce processus est limité au-dessus des régions polaires septentrionales. Fin février et en mars, lorsque la lumière du soleil atteint le pôle, la stratosphère n’est généralement plus assez froide pour produire ces nuages, qui sont essentiels au processus de destruction de l’ozone.

La stratosphère peut être exceptionnellement froide au niveau du pôle Nord certaines années, comme c’est la cas en 2020, et elle peut générer des nuages ​​stratosphériques en même temps que la lumière du soleil touche le pôle. Une telle concordance est susceptible de provoquer la destruction de l’ozone.
L’analyse de l’ozone par le SWE montre que l’on a affaire à un trou exceptionnellement grand pour l’hémisphère Nord et avec des valeurs record ; on a enregistré un minimum de 217 unités Dobson. Cependant, on est loin des valeurs observées en Antarctique. Comme mars n’est pas terminé, le SWE explique qu’il n’y a pas encore de données complètes pour ce mois, donc la dernière référence concerne 2019. Dans le passé, deux années – 2011 et 1997 – ont été remarquables, avec des valeurs d’ozone très basses pour le mois de mars. Toutefois, le déficit en ozone n’était pas aussi marqué qu’en 2020 qui pourrait bien être une année record.
Selon le SWE, le trou d’ozone au-dessus du pôle Nord pourrait être de courte durée car la stratosphère devrait se réchauffer avec l’influence grandissante du soleil. La température sera trop élevée pour que les nuages ​​stratosphériques se forment, ce qui réduira lentement le processus de destruction de l’ozone. Selon les prévisions de SWE sur 10 jours, on devrait observer réduction de la taille et de l’intensité du trou d’ozone, même s’il restera présent pendant un certain temps.

Source : Severe Weather Europe.

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The excellent French documentary Sur le front des glaciers (France 2 March 17th, 2020) devoted a sequence to the reduction of the hole in the ozone layer over Antarctica. Thanks to the ban on the use of chlorofluorocarbons, the famous CFCs, this hole is filling up and it is hoped that it will have disappeared in the next four or five decades.
The ozone layer is a natural layer of gas in the upper atmosphere that protects living things on Earth from the sun’s ultraviolet rays.
Paradoxically, as the hole narrows over Antarctica, the Severe Weather Europe (SWE) meteorological centre has detected a large area of ​​ozone depletion over the Canadian Arctic, with an abnormally high intensity for the northern hemisphere.
A sharp drop in minimum ozone values ​​was already observed in late November 2019 and January 2020, but these were short-lived events that likely occur each year during the cold season. SWE has stated that these small ozone holes above the northern polar regions do not develop due to a process of chemical destruction by aerosols, as in Antarctica.
What worries SWE is the overall reduction in ozone in early March, when values ​​are expected to increase slowly. It is not the ephemeral creation of a mini ozone hole, but a real process of ozone destruction.
Research by SWE has shown that the ozone hole over Antarctica is developing due to a chemical process that involves very cold air below -78°C, sunlight , as well as human emissions of chlorofluorocarbon (CFC)) and hydrofluorocarbon (HFC). The cold temperature allows stratospheric clouds to settle; sunlight then reacts with these clouds to start a photochemical process that destroys ozone, causing the hole to form and grow.
As the destruction of ozone also requires sunlight, this process is limited over the northern polar regions. In late February and March, when the sunlight reaches the pole, the stratosphere is generally no longer cold enough to produce these clouds, which are essential to the ozone-depleting process.
The stratosphere can be exceptionally cold at the North Pole in some years, in 2020, for instance, and it can generate stratospheric clouds at the moment when sunlight reaches the pole. Such a combination of events is likely to destroy the ozone.
Ozone analysis by SWE shows that we are dealing with an exceptionally large hole for the northern hemisphere and with record values; a minimum of 217 Dobson units has been recorded. However, we are far from the values ​​observed in Antarctica. As March is not over, SWE explains that there is not yet complete data for this month, so the last reference is for 2019. In the past, two years – 2011 and 1997 – were remarkable, with very low ozone values ​​for the month of March. However, the ozone deficit was not as pronounced as in 2020 which could well be a record year.
According to SWE, the ozone hole above the North Pole could be short-lived because the stratosphere should warm up with the increasing influence of the sun. The temperature will be too high for stratospheric clouds to form, which will slowly reduce the process of ozone destruction. According to SWE’s 10-day forecast, the size and intensity of the ozone hole will decrease, although it will remain there for some time.
Source: Severe Weather Europe.

Source: SWE

La beauté du ciel arctique // The beauty of the Arctic sky

Des nuages iridescents – ou ​​irisés – très spectaculaires peuvent  être observés au-dessus des régions arctiques comme l’Islande ou la Norvège. Quand ils apparaissent, le ciel se pare de couleurs arc-en-ciel, surtout au moment du lever du soleil.
Les nuages iridescents se forment dans la stratosphère, à une altitude de 15 à 30 km. Ils sont plus fréquents au milieu de l’hiver, au crépuscule ou à l’aube. Ils apparaissent lorsque les conditions sont inhabituellement froides dans la stratosphère. La lumière du soleil qui traverse le nuage est diffractée par de petites gouttelettes d’eau ou de petits cristaux de glace contenus dans le nuage. Les couleurs ressemblent à celles que l’on voit dans les bulles de savon et l’huile sur une surface d’eau. La luminosité des couleurs augmente avec le nombre de gouttelettes dans le nuage et l’uniformité de leur taille. Ainsi, des gouttelettes uniformément petites produisent le meilleur effet visuel ; c’est pourquoi les altostratus ou altocumulus récemment formés offrent les meilleures conditions pour l’irisation. Les nuages iridescents ​​peuvent se former dans n’importe quelle partie du monde, mais ils apparaissent le plus souvent en hiver au-dessus des montagnes.

Source : Iceland Review.

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Les aurores boréales – aurora borealis ou aurora australis – sont des spectacles lumineux offerts pat le ciel de notre planète, principalement dans les régions de haute latitude, autour de l’Arctique et de l’Antarctique. Malheureusement, l’activité solaire étant très faible en 2020, les aurores se font rares.
Les aurores sont le résultat de perturbations causées par le vent solaire dans la magnétosphère. Ces perturbations sont parfois suffisamment fortes pour modifier la trajectoire des particules chargées dans le vent solaire et le plasma magnétosphérique. Ces particules, principalement des électrons et des protons, précipitent dans la haute atmosphère.
L’ionisation et l’excitation des constituants atmosphériques qui en résultent émettent une lumière de couleur et de complexité variables. La forme de l’aurore, qui apparaît sous forme de bandes ou draperies dans les deux régions polaires, dépend également de la quantité d’accélération conférée aux particules.
Une accélération ultra rapide des particules chargées pendant une aurore boréale peut perturber les communications électroniques, le GPS, déplacer les satellites hors de leur orbite, mettre les astronautes en danger et même faire sauter les réseaux électriques.

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Un étudiant en physique de la NASA à l’Université Pepperdine en Californie a découvert un nouveau type d’aurore lors de l’analyse de photos prises au sol par des caméras installées au Svalbard (Norvège) près du cercle polaire.
Ce nouveau type d’aurore a été de courte durée et avait une forme spiralée inhabituelle qui a attiré l’attention du chercheur. Les physiciens pensent que le phénomène a pu être déclenché par une tempête exceptionnelle dans la zone où le champ magnétique terrestre rencontre les particules en provenance du Soleil.
Selon l’étudiant en physique, le bord de la magnétosphère s’est déplacé vers la surface de la planète de 25 000 km en moins de deux minutes lorsque cette certaine aurore a eu lieu; c’est plus de quatre fois le rayon de la Terre.

Source : The Watchers.

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Spectacular iridescent clouds can be seen above northern regions of the world like Iceland or Norway.  When they appear, the sky fills with rainbow colours, especially when the sun starts coming up.

Iridescent clouds form in the stratosphere, at an elevation of 15-30 km. They are most common in mid-winter, at dusk or dawn. They form when conditions are unusually cold in the stratosphere and are made of small ice crystals or small water droplets. Sunlight passing through the cloud is diffracted by small water droplets or small ice crystals in the cloud. The colours resemble those seen in soap bubbles and oil on a water surface. The brightness of the colours increases with the number of droplets in the cloud and the uniformity of their size. Uniformly small droplets produce the best visual effect, which is why newly formed altostratus or altocumulus clouds provide the best conditions for iridescence. Iridescent clouds can form in any part of the world, but most commonly appear in winter over mountains.

Source: Iceland Review.

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Auroras, also called northern lights (aurora borealis), or southern lights (aurora australis), are natural light displays in the Earth’s sky, predominantly seen in the high-latitude regions, around the Arctic and Antarctic. Unfortunately, solar activity is very low in 2020 and northern lights are rare.

Auroras are the result of disturbances in the magnetosphere caused by solar wind. These disturbances are sometimes strong enough to alter the trajectories of charged particles in both solar wind and magnetospheric plasma. These particles, mainly electrons and protons, precipitate into the upper atmosphere.

The resulting ionization and excitation of atmospheric constituents emit light of varying colour and complexity. The form of the aurora, occurring within bands around both polar regions, is also dependent on the amount of acceleration imparted to the precipitating particles.

The rapid dash of charged particles during an aurora borealis can cause disruption on electronic communications, GPS, move satellites out of orbit, put astronauts at risk, and even eradicate power grids if the explosion is massive enough.

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A NASA physics student at Pepperdine University in California has discovered a new type of aurora while analysing photos from ground-based, all-sky cameras mounted in Svalbard, Norway, near the Arctic Circle.

The newly found type of aurora was short-lived and had a rare spiral that caught the researcher’s attention. Physicists believe it may have been triggered by an unprecedented storm in the area where Earth’s magnetic field meets particles from the Sun.

According to the physics student, the edge of the magnetosphere moved toward the planet’s surface by 25 000 km in less than two minutes when this certain aurora took place; it was over four times the Earth’s radius.

Source : The Watchers .

 Exemple de nuages iridescents en Islande (Source : Iceland Review)

Aurore boréale en Alaska (Photo: C. Grandpey)

Le nouveau type d’aurore (Source : The Watchers)