Étiquette : climate change

Le manque de glace sur les Grands Lacs et ses conséquences // The lack of ice on the Great Lakes and its consequences

La glace a mis du temps à se former cette année sur les Grands Lacs américains. Seulement 3,2 % de la surface des lacs était prise par la glace à la mi-janvier 2023. C’est 18 % de moins que la moyenne pour cette période de l’année. L’absence de glace n’est pas une bonne chose pour l’écosystème des lacs. Cette situation peut provoquer de puissantes vagues dangereuses et des tempêtes de neige à effet de lac.
Les prévisions du National Ice Center des États-Unis au début du mois de décembre étaient différentes selon les secteurs. Selon ces prévisions, les lacs Michigan, Érié et Ontario devaient avoir moins de glace, tandis que le lac Supérieur devait être au-dessus de la normale. On s’attendait à ce que le lac Huron ait une année moyenne. Cependant, ces prévisions sont très incertaines car la croissance de la glace est très dynamique et peut changer en quelques jours, en particulier sur les lacs moins profonds. Par exemple, la couverture de glace a atteint jusqu’à 7 % en moyenne sur tous les lacs après la vague de froid de décembre 2022, mais elle a ensuite rapidement diminué avec l’arrivée de températures plus clémentes. Le changement a été particulièrement prononcé sur le lac Érié où la couverture de glace a d’abord atteint 23 % avant de chuter et se stabiliser à environ 3 %.
Moins de glace signifie aussi plus de neige. En hiver, lorsque des masses d’air froid et sec traversent les lacs, elles absorbent de l’eau par évaporation en cours de route. Lorsque la masse d’air touche la terre, elle laisse tomber toute cette eau à travers un phénomène appelé ‘neige à effet de lac’. La couverture de glace agit comme un bouclier et empêche l’eau du lac de s’évaporer. Lorsqu’il y a moins de glace, la neige tombe en abondance autour des lacs, comme on a pu le voir à Buffalo N.Y., qui se trouve sur les rives du lac Érié. Fin décembre 2022, plus d’1,20 m de neige recouvrait la ville et ses environs. La tempête a fait 44 morts dans les comtés d’Erié et de Niagara.
Une faible couverture de glace peut avoir des conséquences désastreuses. En effet, pendant les mois d’hiver où sévissent les tempêtes, la couverture de glace atténue la force des vagues. Lorsque la couverture de glace est faible, les vagues peuvent devenir très grosses et causer des inondations et une érosion des rives du lac. C’est également ce qui se passe en Alaska lorsqu’il y a un manque de glace de mer. En janvier 2020, le long de la rive sud-ouest du lac Michigan, le niveau très haut du lac s’est ajouté à des vents très forts, ce qui a généré des vagues de 4 mètres de haut qui ont inondé les rives.
Selon les scientifiques, le réchauffement climatique et les températures élevées sont responsables du manque de glace sur les Grands Lacs. La diminution de la couverture de glace aura probablement des effets en cascade sur les écosystèmes des lacs et en particulier sur les poissons. Par exemple, le grand corégone, une pièce maîtresse de la pêche sur les Grands lacs et une importante source de nourriture pour d’autres poissons comme le doré jaune, fait partie des nombreux poissons qui seront affectés par le manque de glace en hiver. Le doré jaune et la perchaude ont, eux aussi, besoin d’hivers prolongés. S’ils ne passent pas assez de temps dans l’eau froide pendant l’hiver, leurs œufs seront beaucoup plus petits, ce qui rendra leur survie plus difficile.
La diminution de la couverture de glace sur les lacs retarde également la migration des oiseaux vers le sud. Le réchauffement des lacs et la perte de la couverture de glace au fil du temps entraîneront également des précipitations plus abondantes, favorables à la prolifération d’algues nocives qui peuvent être toxiques pour les humains et les animaux domestiques.
Les scientifiques se posent beaucoup de questions sur l’ampleur des changements à venir dans l’écosystème et le réseau trophique des Grands lacs si la couverture de glace continue de diminuer. Si nous ne parvenons pas à contrôler le réchauffement climatique, il y aura forcément des changements que nous pourrons anticiper et d’autres que nous ne connaissons pas encore et qui nous échapperont probablement.
Source : USA Today, via Yahoo Actualités.

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Ice has been slow to form this year over the American Great Lakes, with only 3.2% of the lakes covered by mid-January 2023. This is roughly 18% below average for this time of year. No ice is not a good thing for the lakes’ ecosystem. It can even stir up dangerous waves and lake-effect snowstorms.

The U.S. National Ice Center Forecast’s outlook at the beginning of December showed a mix of predictions. According to the forecast, Lakes Michigan, Erie and Ontario were predicted to have less ice, while Lake Superior was expected to be above normal. Lake Huron was expected to have an average year. However, this prediction has a great deal of uncertainty because ice growth is very dynamic and can change in a matter of days, especially on the shallower lakes. For example, ice cover jumped up to 7% on average across all the lakes after the December 2022 cold snap, but then quickly fell when milder temperatures arrived. The change was especially pronounced on Lake Erie, where ice cover rose to 23% and later sat at around 3%.

Less ice also means more snow. In the winter, when cold, dry air masses move across the lakes, they pick up water along the way through evaporation. When the air mass hits land, it drops all that water through lake-effect snow. Ice cover acts as a shield, stopping water from evaporating off the lake. So, when there is less ice people around the lakes typically see more snow, as could be seen in Buffalo N.Y., which sits on the shores of Lake Erie. By the end of December 2022, more than 120 centimeters of snow covered the city and surrounding areas. The storm resulted in 44 deaths in Erie and Niagara counties.

Little ice cover can be disastrous. Indeed, during stormy winter months, ice cover tempers waves. When there is low ice cover, waves can be much larger, leading to lakeshore flooding and erosion. This is what happens in Alaska when there is a lack os sea ice. In January 2020 along Lake Michigan’s southwestern shoreline, record high lake levels mixed with winds that whipped up 4-meter-high waves that flooded shorelines.

According to scientists, global warming and the highrt temperatures are responsible for the lack of ice on the Great Lakes. A downturn in ice coverage due to climate change will likely have cascading effects on the lakes’ ecosystems and especially the fish. For instance, Lake whitefish, a mainstay in the lakes’ fishing industry and an important food source for other fish like walleye, are one of the many fish that will be impacted by the lack of ice in winter. Walleye and yellow perch also need extended winters. If they don’t get enough time to overwinter in cold water, their eggs will be a lot smaller, making it harder for them to survive.

Declining ice cover on the lakes is also delaying the southward migration of birds. Warming lakes and a loss of ice cover over time also will be coupled with more extreme rainfall, likely inciting more harmful algae blooms that can be toxic to humans and pets.

There is still a big question mark on the extent of the changes that will happen to the lakes’ ecosystem and food web as ice cover continues to decline. Unless we can keep climate change in check, there will be changes that we anticipate and others that we don’t know about yet.

Source : USA TODAY via Yahoo News.

Vues du Lac Supérieur, une véritable mer intérieure (Photos: C. Grandpey)

La fonte du Groenland pire que prévu // Greenland’s ice loss worse than expected

Selon une nouvelle étude réalisée par une équipe internationale de spécialistes des sciences de la Terre et de glaciologues, la fonte de la calotte glaciaire du Groenland est en train de s’accélérer à un rythme beaucoup plus rapide que ne le prévoyaient les modèles existants. Selon cette dernière étude, beaucoup plus de glace va fondre au Groenland au cours du 21ème siècle, ce qui signifie forcément une accélération de la hausse de niveau des océans.
L’équipe scientifique était composée de chercheurs du Danemark, d’Allemagne, de France, d’Angleterre, des États-Unis et du Jet Propulsion Laboratory de la NASA (NASA JPL). Leur étude, intitulé « Extensive inland thinning and speed-up of Northeast Greenland Ice Stream », a récemment été publiée dans la revue Nature.
Situé au nord-est du Groenland, le glacier Zachariae Isstrom fond régulièrement depuis deux décennies. En 2012, les plates-formes glaciaires se sont effondrées et ce glacier s’est ensuite retiré à l’intérieur des terres à un rythme accéléré. (Note personnelle : j’ai observé un retrait accéléré similaire des glaciers en Alaska). En raison des faibles niveaux de précipitations dans la région, la calotte glaciaire ne se régénère pas suffisamment pour compenser cette fonte.
L’étude se base en partie sur des données recueillies par le système global de navigation par satellite (GNSS), un réseau de stations GPS précises couvrant jusqu’à 200 km à l’intérieur des terres sur le nord-est du Greenland Ice Stream. Ces données s’ajoutent à une modélisation numérique haute résolution et des données d’élévation de surface obtenues par le satellite CryoSat-2 de l’ESA, une mission d’exploration de la Terre (EEM) dédiée à la mesure de l’épaisseur de la glace de mer polaire et à la surveillance des changements dans les calottes glaciaires. Les données montrent que ce qui se passait jusqu’à présent sur le front de la calotte glaciaire est maintenant en train de remonter vers l’intérieur. On peut voir que tout le bassin est en train de s’amincir et que la vitesse de surface s’accélère. Chaque année, les glaciers que les scientifiques ont étudiés ont reculé davantage à l’intérieur des terres, et cela se poursuivra au cours des décennies et des siècles à venir. Avec le réchauffement climatique actuel, il ne saurait en être autrement. Il est probable que ce qu’on observe actuellement dans le nord-est du Groenland se produira bientôt dans d’autres secteurs de la calotte glaciaire. De nombreux glaciers se sont accélérés et se sont amincis sur leurs bordures au cours des dernières décennies. Les données GPS permettent de détecter jusqu’où cette accélération se propage à l’intérieur des terres, probablement jusqu’à 200-300 km de la côte. Si cela est correct, la contribution de la dynamique glaciaire à la perte de masse globale du Groenland sera plus importante que ce que suggèrent les modèles actuels.
Selon les résultats de l’étude, le Northeast Greenland Ice Stream ajoutera une élévation du niveau de la mer entre 13,5 et 15,5 mm d’ici 2100, ce qui est six fois plus que ce qui était prévu par les modèles précédents. Cela équivaut à la contribution de la calotte glaciaire du Groenland à l’Atlantique Nord au cours des 50 dernières années. Selon le sixième rapport (AR6) du GIEC, le niveau de la mer dans le monde devrait augmenter de 22 à 98 cm d’ici la fin du siècle.

Dans la mesure où des observations de plus en plus précises des changements de vitesse de la glace sont incluses dans les modèles climatiques, ces estimations devront probablement être revues à la hausse.
Source : NSIDC.

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According to a new study by an international team of Earth scientists and glaciologists, the Greenland Ice Sheet is melting at an accelerating rate, much faster than existing models predict. According to these findings, far more ice will be lost from Greenland during the 21st century, which means its contribution to sea-level rise will be significantly higher.

The team consisted of researchers from Denmark, Germany, France, England, United States, and NASA’s Jet Propulsion Laboratory (NASA JPL). Their paper, titled “Extensive inland thinning and speed-up of Northeast Greenland Ice Stream,” recently appeared in the journal Nature.

Located in northeast Greenland, the Zachariae Isstrom glacier has been steadily melting for the past two decades. In 2012, the floating extensions collapsed, and this glacier has since retreated inland at an accelerating pace. (Personal note : I observed similar accelerated glacier retreat in Alaska). Due to the low levels of precipitation in this region, the ice sheet is not regenerating enough to mitigate this melt.

The study is partly based on data collected by the Global Navigation Satellite System (GNSS), a network of precise GPS stations reaching as far as 200 km inland on the Northeast Greenland Ice Stream. This was combined with high-resolution numerical modeling and surface-elevation data obtained by the ESA’s CryoSat-2 satellite, an Earth Explorer Mission (EEM) dedicated to measuring polar sea ice thickness and monitoring changes in ice sheets. The data show that what is happening at the front reaches far back into the heart of the ice sheet. One can see that the entire basin is thinning, and the surface speed is accelerating. Every year the glaciers the scientists have studied have retreated further inland, and they predict that this will continue over the coming decades and centuries. Under present-day climate forcing, it is difficult to conceive how this retreat could stop. It is possible that what is observed in northeast Greenland may be happening in other sectors of the ice sheet. Many glaciers have been accelerating and thinning near the margin in recent decades. GPS data helps detect how far this acceleration propagates inland, potentially 200-300 km from the coast. If this is correct, the contribution from ice dynamics to the overall mass loss of Greenland will be larger than what current models suggest.

According to the study’s results, the Northeast Greenland Ice Stream will add a sea level rise between 13.5 to 15.5 mm by 2100, which is six times higher than previous models suggested. This is equivalent to the Greenland ice sheet’s contribution to the North Atlantic for the past 50 years. According to the Sixth Assessment Report (AR6) by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), global sea levels are expected to rise by 22 to 98 cm by the end of the century.

But as more precise observations of changes in ice velocity are included in climate models, these estimates will likely need to be adjusted upwards.

Source : NSIDC.

Graphique montrant la fonte quotidienne au Groenland entre le 1er avril et le 31 octobre 2022, avec indication de cette fonte pour les cinq années précédentes. (Source : NSIDC)

La menace de l’Antarctique et du glacier Thwaites (suite) // The threat of Antarctica and the Thwaites Glacier (continued)

Au cours des derniers siècles, la calotte glaciaire de l’Antarctique était restée stable et pratiquement en équilibre jusque dans les années 1980. C’est alors que des changements ont commencé à se produire lentement.
Aujourd’hui, la situation est différente et inquiétante. Alors que l’air et l’océan se réchauffent autour du continent antarctique, des zones de calotte glaciaire qui étaient stables depuis des milliers d’années se fracturent, s’amincissent, fondent et, dans certains cas, disparaissent. Ces événements envoient au monde un très fort signal d’alerte : si une partie de la calotte glaciaire de l’Antarctique, même très petite, venait à disparaître dans la mer, l’impact sur les côtes dans monde serait sévère.
Regardez cette vidéo en accéléré montrant la perte de glace en Antarctique entre 2002 et 2020 :
https://youtu.be/AmSovbt5Bho
Pour comprendre ce qui se passe en ce moment en Antarctique, il faut regarder ce qui se passe sous la calotte glaciaire. Des données récentes fournies par des survols de la région et par des approches terrestres ont permis d’établir une sorte de carte du continent sous la glace. Celle carte révèle deux paysages très différents, séparés par la Chaîne Transantarctique.
Dans l’Antarctique de l’Est, le continent est accidenté et sillonné par plusieurs petites chaînes de montagnes. Certaines d’entre elles possèdent des vallées creusées par les tout premiers glaciers qui se sont formés en Antarctique il y a 30 millions d’années. La majeure partie du substrat rocheux de l’Antarctique de l’Est se trouve au-dessus du niveau de la mer.
Dans l’Antarctique occidental, le socle rocheux est très différent, avec des parties beaucoup plus profondes. Cette zone constituait autrefois le fond de l’océan, une région où le continent était étiré et divisé en blocs plus petits séparés par des fonds marins profonds. De grandes îles constituées de chaînes de montagnes volcaniques sont aujourd’hui reliées entre elles par l’épaisse couverture de glace. Toutefois, la glace de l’Antarctique occidental est plus chaude et se déplace plus rapidement.
Il y a à peine 120 000 ans, l’Antarctique occidental était probablement un océan. Il est important de le savoir car les températures actuelles se rapprochent rapidement des températures d’il y a des millions d’années. Si l’on prend en compte que la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental avait disparu dans le passé, la situation actuelle sous l’effet du réchauffement climatique devient particulièrement préoccupante.
Le glacier Thwaites se trouve sur la côte ouest de l’Antarctique. Son front de 120 km de large est le plus large sur Terre. Le glacier couvre une zone presque aussi grande que l’Idaho aux États-Unis. Les données satellites nous indiquent que le glacier est dans la première phase d’un recul de grande ampleur. Son épaisseur diminue parfois d’un mètre chaque année. D’énormes fractures se sont formées sur la côte, avec la libération de nombreux grands icebergs. Le glacier avance à raison de plus de 1,6 km par an. Cette vitesse a presque doublé au cours des trois dernières décennies.
Les premières mesures de l’épaisseur de la glace sous la surface de l’océan, à l’aide d’un écho-sondage radio, ont montré que le centre de l’Antarctique occidental repose sur un socle rocheux jusqu’à 2,5 km sous le niveau de la mer. La zone côtière est moins profonde, avec quelques montagnes et des zones plus élevés, mais on observe un vaste espace entre les montagnes près de la côte. C’est là que le glacier Thwaites rencontre la mer.
Le Thwaites n’avait pas beaucoup évolué depuis la première cartographie établie dans les années 1940. Lorsque le glacier a récemment commencé à reculer, les scientifiques ont tout d’abord pensé que c’était à cause d’un air plus chaud et de la fonte en surface. En fait, la cause des changements intervenus sur le Thwaites, telle qu’elle apparaît dans les données satellitaires, est difficilement décelable depuis la surface. Sous la glace, au point où la calotte glaciaire remonte vers la surface et commence à s’avancer au-dessus de l’océan pour former une plate-forme glaciaire, la cause du recul devient évidente : l’eau chaude de l’océan érode la base de la glace.
Il suffit de regarder cette vidéo en accéléré pour comprendre ce qui se passe sous le glacier Thwaites :
https://youtu.be/MR6-sgRqW0k
La plate-forme glaciaire retient la calotte et le glacier en amont. Mais la pression de cette glace brise lentement la plate-forme. Comme une planche qui se fend sous une pression trop forte, la plate-forme glaciaire développe d’énormes fractures. Lorsqu’elle cédera – la cartographie des fractures et la vitesse de progression du glacier montrent que c’est l’affaire de quelques années – la glace pourra s’écouler plus rapidement.
Selon les scientifiques qui étudient l’Antarctique occidental, cette partie du continent pourrait bientôt amorcer une fonte pluriséculaire qui ajoutera jusqu’à 3 mètres au niveau de la mer. Dans le processus, la vitesse d’élévation du niveau de la mer augmentera très vite et posera de gros problèmes aux populations vivant dans les villes côtières.

Source, Université du Colorado à Boulder, via The Conversation.

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For most of the past few centuries, the Antarctic ice sheet had been stable and had been nearly in balance until as recently as the 1980s. Then changes in the ice happened slowly.

Today, the situation is very different. As the surrounding air and ocean warm, areas of the Antarctic ice sheet that had been stable for thousands of years are breaking, thinning, melting, or in some cases collapsing. These events send the world send a powerful reminder : If even a small part of the Antarctic ice sheet were to completely crumble into the sea, the impact for the world’s coasts would be severe.

Just look at this time lapse video showing Antarctic ice mass loss between 2002 and 2020 :

https://youtu.be/AmSovbt5Bho

To understand what is currently happening in Antarctica, one needs to have a look at what is happening beneath the ice sheet. Recent data from hundreds of airplane and ground-based studies have given us a kind of map of the continent below the ice. It reveals two very different landscapes, divided by the Transantarctic Mountains.

In East Antarctica, the continent is rugged and furrowed, with several small mountain ranges. Some of these have alpine valleys, cut by the very first glaciers that formed on Antarctica 30 million years ago. Most of East Antarctica’s bedrock sits above sea level.

In West Antarctica the bedrock is far different, with parts that are far deeper. This area was once the ocean bottom, a region where the continent was stretched and broken into smaller blocks with deep seabed between. Large islands made of volcanic mountain ranges are linked together by the thick blanket of ice. But the ice here is warmer, and moving faster.

As recently as 120,000 years ago, this area was probably an open ocean. This is important because our climate today is fast approaching temperatures like those of a few million years ago. The realization that the West Antarctic ice sheet was gone in the past is the cause of great concern in the global warming era.

The Thwaites Glacier lies along West Antarctica’s coast. It is the widest glacier on Earth, at 120 km across, covering an area nearly as large as Idaho in the U.S. Satellite data tell us that the glacier is in the early stages of a large-scale retreat. The height of the surface has been dropping by up to one meter each year. Huge cracks have formed at the coast, and many large icebergs have been set adrift. The glacier is flowing at over 1.6 km per year, and this speed has nearly doubled in the past three decades.

Some of the first measurements of the ice depth, using radio echo-sounding, showed that the center of West Antarctica had bedrock up to 2.5 km below sea level. The coastal area was shallower, with a few mountains and some higher ground, but a wide gap between the mountains lay near the coast. This is where Thwaites Glacier meets the sea.

Until recently, Thwaites had not changed a lot since it was first mapped in the 1940s. When the glacier started to retreat, scientists thought it was a result of warmer air and surface melting. But the cause of the changes at Thwaites seen in satellite data is not so easy to spot from the surface. Beneath the ice, however, at the point where the ice sheet first lifts off the continent and begins to jut out over the ocean as a floating ice shelf, the cause of the retreat becomes evident. Here, warm ocean water is eroding the base of the ice.

Look at this time lapse video showing what is happening beneath the Thwaites Glacier :

https://youtu.be/MR6-sgRqW0k

The ice shelf is one of the restraining forces holding the ice sheet back. But pressure from the land ice is slowly breaking this ice plate. Like a board splintering under too much weight, it is developing huge cracks. When it gives way – mapping of the fractures and speed of flow suggests this is just a few years away – it will be another step that allows the ice to flow faster.

According to the scientsis who are studying West Antarctica, this part of the continent could soon begin a multicentury decline that would add up to 3 meters to sea level. In the process, the rate of sea level rise would increase severalfold, posing large challenges for people living in coastal cities. Source, University of Colorado Boulder, through The Conversation.

 

Carte montrant la perte de glace en Antarctique (Source : NASA)

Les caprices du vortex polaire (suite) // The whims of the polar vortex (continued)

Après une première quinzaine de janvier 2023 inhabituellement chaude en France, avec un manque cruel d’enneigement dans les stations de sports d’hiver, il semble que le temps se refroidisse, mais sans atteindre les basses températures auxquelles on pourrait s’attendre en cette saison.
La France n’est pas le seul pays concerné par la météo un peu folle qui prévaut actuellement. Certaines parties de l’est du Canada connaissent des températures exceptionnellement chaudes. Certaines villes canadiennes sont en train de connaître l’hiver le plus chaud de leur histoire. Toronto pourrait bien connaître son premier hiver avec une température moyenne au-dessus de zéro.
Dans le même temps, des températures extrêmement froides sont enregistrées en Sibérie avec -62,4°C à Tongulakh le 14 janvier. Il s’agit de la température la plus froide sur Terre enregistrée en 2023. C’est également la température la plus froide en Russie depuis plus d’une décennie. Par comparaison, cette température n’est qu’à 0,3°C de la température moyenne sur la planète Mars et gèlerait en quelques secondes une peau qui serait exposée à un tel froid.
Cette situation surprenante est due à la situation globale sur la planète. Une fois encore, le responsable est le vortex polaire. Le vortex présente des ondulations prononcées (voir image ci-dessous) et se brise parfois, permettant à des langues d’air froid de se déplacer vers des latitudes plus basses. Le noyau du vortex polaire séjourne actuellement sur la Russie, ce qui explique la température extrême enregistrée à Tongulakh. En revanche, cette situation envoie de l’air doux à travers le Canada.
Le jet-stream (ou courant-jet) zonal du Pacifique a maintenu ces conditions pendant une période prolongée, mais les modèles de prévisions à longue portée entrevoient des changements. Selon ces modèles, vers la fin du mois de janvier, le courant-jet tend vers un schéma amplifié. C’est le signe d’une arrivée de froid arctique plus intense vers le sud, au-dessus du Canada. Cette prévision doit, bien sûr, être confirmée.
Source : The Weather Network.

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After a first fortnight of January 2023 unusually warm in France , with a severe lack of snow in winter sport resorts, it looks as if the weather is getting colder, but noth with the low temperatures one could expect in this season.

France is not the only concerned with the current crazy weather. Parts of eastern Canada are experiencing unusually warm temperatures. Canadian cities are on pace for the warmest winter on record. Toronto could see its first winter with an average temperature above freezing.

Meantime, extremely cold temperatures are recorded in Siberia with an astonishing -62.4°C in Tongulakh on January 14th. This was Earth’s coldest temperature recorded in 2023. It was also the coldest temperature Russia has experienced in over a decade. For perspective, this temperature is a mere 0.3°C from the average temperature on Mars and would freeze exposed skin in seconds.

This surprising situation comes down to the global pattern. The polar vortex is showing pronounced ondulations (see image below) and sometimes breaks open, allowing tongues of cold air to travel to lower latitudes. The core of the polar vortex has currently taken an extended vacation in Russia, ushering in this extreme cold and sending mild air across Canada.

The recent zonal Pacific jet stream has kept these conditions in place for a prolonged period, but long-range models hint that change is coming. Closing out the month of January, the jet stream trends into an amplified pattern. This is a signal for a more active pattern and gives extreme arctic cold more opportunities to travel south over Canada.

Source : The Weather Network.

Source : The Weather Network