Étiquette : jet stream

Vortex polaire et réchauffement climatique // Polar vortex and global warming

Plusieurs régions de l’hémisphère nord ont connu des vagues de froid ces dernières semaines. Aussi surprenant que cela puisse paraître, elles sont liées, elles aussi, au réchauffement climatique et son impact sur le vortex polaire. Comme je l’ai déjà expliqué, le vortex polaire est une zone de basses pressions en altitude engendrée par le manque d’ensoleillement plus marqué près des pôles géographiques terrestres. L’air froid y est ainsi plus dense, ce qui amincit l’atmosphère, créant une zone de basses pressions au niveau des pôles. Cette configuration engendre des vents – le jet stream ou courant jet – qui soufflent d’ouest en est.

En moyenne, le vortex polaire est centré sur le pôle géographique où il présente habituellement une température de -70 à -80 °C. Comme nous l’expliquait un jour Haroun Tazieff dans les années 1990, il peut toutefois arriver que le vortex polaire se déplace ou qu’il se divise en plusieurs morceaux qui peuvent alors migrer vers les latitudes plus basses. C’est ce qui se passe lorsqu’on observe un réchauffement stratosphérique soudain – Sudden Stratospheric Warming, SSW – qui se traduit par un fort réchauffement du vortex, qui peut alors présenter une température de l’ordre de 50 à 60 °C en quelques jours. Ce réchauffement peut faire se déplacer le vortex et entraîner une langue d’air froid vers les latitudes moyennes habituellement tempérées. La situation peut durer plusieurs jours, voire des semaines, entraînant une vague de froid sur une large partie de l’Europe.

Depuis 2015, j’ai écrit plusieurs notes sur le comportement du vortex polaire et ses « caprices ». Pour accéder à ces notes, il vous suffit de taper « vortex polaire » dans le moteur de recherche situé dans la colonne de droite du blog.

Source: Météo France

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Several regions of the northern hemisphere have experienced cold spells in recent weeks. As surprising as it may seem, they are also linked to global warming and its impact on the polar vortex. As I have already explained, the polar vortex is a high altitude area of low pressure caused by the lack of sunlight that is more pronounced near the Earth’s geographic poles. The cold air is therefore denser, which thins the atmosphere, creating a zone of low pressure at the poles. This configuration generates winds – the jet stream – that blow from west to east.

On average, the polar vortex is centered on the geographic pole where it usually has a temperature of -70 to -80 °C. However, the polar vortex may move or split into several pieces that can then migrate to lower latitudes. This is what happens when there is a Sudden Stratospheric Warming, SSW, which results in a strong warming of the vortex, which can then have a temperature of around 50 to 60 °C in a few days. This warming can cause the vortex to move and send a tongue of cold air towards the usually temperate mid-latitudes. The situation can last for several days or even weeks, leading to a cold wave over a large part of Europe.
Since 2015, I have written several posts on the behavior of the polar vortex and its « whims ». To access these posts, simply type « polar vortex » in the search engine located in the right-hand column of the blog.

Réchauffement climatique : attachez vos ceintures !

Une personne est morte et trente autres ont été blessées à bord d’un vol de la compagnie Singapore Airlines qui a connu de fortes turbulences durant son trajet de Londres à Singapour. Le vol a même dû être redirigé vers Bangkok où l’avion a atterri en urgence.

Les données de suivi du vol indiquent que l’avion a chuté de plus de 1 800 mètres en seulement cinq minutes au-dessus de la mer d’Andaman, au large de la Thaïlande.

Si cet incident implique à nouveau un Boeing, il ne semble pas que la responsabilité de l’avionneur américain soit engagée. Il est probable que la véritable cause soit à rechercher dans les conséquences du réchauffement climatique. C’est ce que révèlent de plus en plus d’études. Dans l’une d’elles, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, des chercheurs de l’université de Reading (Angleterre) ont comparé des données atmosphériques entre 1979 et 2020. En quarante ans, le nombre de turbulences à bord des avions a augmenté de 50 % à cause du réchauffement climatique. C’est particulièrement le cas au-dessus de l’Atlantique, zone aérienne très fréquentée. Au cours des quatre dernières décennies, la durée annuelle totale des turbulences fortes y a augmenté de 55%, passant de 17,7 heures en 1979 à 27,4 heures en 2020. Les turbulences modérées ont également connu une hausse de 37%, passant de 70 à 96,1 heures, quant à celles légères, elles ont augmenté de 17% (466,5 à 546,8 heures).

Les turbulences surviennent quand deux courants d’air de vitesse, de chaleur et de sens différents se rencontrent. L’air au niveau du sol chauffe et s’élève, tandis que l’air froid des nuages, plus lourd, redescend. Le croisement des deux masses d’air provoque ce que les météorologues appellent le « cisaillement du vent » (wind shear en anglais). Avec le réchauffement climatique et le hausse des températures, plus l’air est chaud, plus le cisaillement augmente. Les pilotes expliquent que cette situation intervient uniquement en zones d’« air clair », dépourvues de nuages, ce qui rend sa prévision extrêmement difficile. Si les turbulences ont lieu dans un milieu nuageux, les conditions sont différentes.

On connaît déjà d’autres conséquences négatives du réchauffement climatique sur l’aviation mondiale. Ainsi, les modifications du jet-stream, qui souffle d’ouest en est, allongent la durée des voyages vers l’ouest. En outre, l’augmentation des températures réduit le poids que les avions peuvent transporter.

Selon les auteurs de l’étude mentionnée ci-dessus, cette augmentation des turbulences doit pousser le secteur de l’aviation à s’adapter. Ces phénomènes peuvent entraîner des retards, des annulations, des déviations ou des dégâts et de l’usure sur les appareils. Les turbulences coûtent à l’industrie entre 150 et 500 millions de dollars par an, rien qu’aux Etats-Unis. Si pour les passagers, les turbulences ne restent souvent que de petits désagréments et des moments d’angoisse, elles peuvent parfois causer des dégâts plus importants, allant jusqu’à d’importantes blessures, comme on vient de le voir avec le vol de la Singapore Airlines. L’étude britannique met en lumière un paradoxe : alors que le transport aérien est affecté par le réchauffement climatique, il en est également un des facteurs aggravants. Selon une étude publiée en 2020, avec l’émission des gaz à effet de serre, le secteur contribue à 3,5% du réchauffement de la planète.

Source : presse internationale.

Illustration du cisaillement du vent à l’origine des turbulences (Source: Airplane Geeks Podcast)

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

Réchauffement climatique : 2022 une année de catastrophes // Global warming : 2022 a disaster year

L’année 2022 restera dans les annales aux États-Unis pour ses inondations et ses tempêtes dévastatrices, ainsi que pour ses vagues de chaleur et ses sécheresses extrêmes. 2022 s’est terminée avec une tempête de neige encore jamais vue dans certaines régions du pays.
En octobre 2022, les États-Unis avaient connu depuis le début de l’année 15 catastrophes causant chacune plus d’un milliard de dollars de dégâts.

Source : NOAA

L’année a commencé et s’est terminée par de violentes tempêtes hivernales du Texas au Maine, affectant des dizaines de millions de personnes et causant des dégâts importants. Le mois de mars a établi le record du nombre de tornades avec 233 événements.
Au cours d’une période de cinq semaines au cours de l’été 2022, cinq événements majeurs de précipitations se sont produits à Saint-Louis, dans l’est du Kentucky, dans le sud de l’Illinois, dans la Vallée de la Mort en Californie et à Dallas (Texas), provoquant des crues dévastatrices et parfois mortelles. De graves inondations dans le Mississippi ont perturbé l’approvisionnement en eau pendant des semaines dans certaines régions. Une inondation historique dans le Montana, provoquée par de fortes pluies et la fonte des neiges a entraîné l’évacuation de plusieurs portions du Parc national de Yellowstone.
À l’automne, les ouragans Ian et Fiona ont provoqué des précipitations extrêmes et des ondes de tempête meurtrières en Floride et Porto Rico. Ian est devenu l’un des ouragans les plus destructeurs de l’histoire des États-Unis. Sans oublier le typhon qui a frappé 1 600 km de côtes en Alaska.
Alors que l’on observait un excès de précipitations dans certaines régions, une chaleur extrême et trop peu de précipitations étaient enregistrées ailleurs. Des vagues de chaleur persistantes ont persisté dans de nombreuses régions des Etats Unis, avec des records de température. Des incendies de végétation ont fait rage en Arizona et au Nouveau-Mexique. La sécheresse a également fait baisser le niveau du Mississippi à un tel point près de Memphis en automne que les barges ne pouvaient pas passer sans un dragage préalable et des envois d’eau en amont. Le long du fleuve Colorado, les autorités ont envisagé un renforcement des restrictions d’utilisation de l’eau qui atteignait un niveau critique dans les principaux réservoirs.
Au Pakistan, des pluies de mousson record ont inondé plus d’un tiers du pays, tuant plus de 1 500 personnes. En Inde et en Chine, des vagues de chaleur et des sécheresses prolongées ont asséché les rivières, perturbé les réseaux électriques et menacé la sécurité alimentaire de milliards de personnes. Des inondations à grande échelle et des glissements de terrain provoqués par des pluies torrentielles ont également tué des centaines de personnes en Afrique du Sud, au Brésil et au Nigeria.
En Europe, les vagues de chaleur ont fait apparaître des températures record en Grande-Bretagne et dans d’autres parties du continent, avec de graves sécheresses et des incendies de forêt dans de nombreuses régions comme le sud-ouest de la France. Une grande partie de l’Afrique de l’Est est toujours en proie à une sécheresse pluriannuelle, la pire depuis plus de 40 ans, selon les Nations Unies. Des millions de personnes se retrouvent exposées aux pénuries alimentaires et à la famine.
Contrairement à ce que pensent et ce qu’affirment certains, y compris sur ce blog, 2022 n’a pas été une année exceptionnelle. Ces événements extrêmes se produisent avec une fréquence et une intensité croissantes. Ils sont intensifiés par le réchauffement climatique qui affecte l’ensemble de la planète. La plus récente évaluation du climat dans le monde par le Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’Evolution du Climat (GIEC) a révélé une augmentation significative de la fréquence des températures extrêmes et de l’intensité des précipitations, ce qui entraîne davantage de sécheresses et d’inondations.
Selon une étude publiée en 2022, les inondations et les sécheresses extrêmes deviennent également plus meurtrières et plus coûteuses, malgré une amélioration de notre capacité à gérer les risques climatiques. Cela s’explique en partie par le fait que les événements extrêmes d’aujourd’hui, accentués par le réchauffement climatique, dépassent souvent les capacités de gestion des autorités responsables.
Une grande partie de ce qui se passe aujourd’hui apparaît de manière cohérente dans les modèles climatiques. À mesure que le climat se réchauffe, un changement dans la répartition des températures conduit à davantage d’extrêmes. Par exemple, à l’échelle mondiale, une augmentation de 1 degré Celsius de la température moyenne annuelle correspond à une augmentation de 1,2 °C à 1,9 °C de la température maximale annuelle.
De plus, le réchauffement climatique entraîne des changements de comportement de l’atmosphère et de l’océan. La différence de température entre l’équateur et les pôles est ce qui induit la force des vents. Comme les régions polaires se réchauffent beaucoup plus vite que l’équateur, la plus faible différence de température provoque un affaiblissement global des vents et un jet-stream qui devient plus sinueux.
Certains de ces changements peuvent créer des conditions telles que des systèmes de hautes pressions persistants et un blocage atmosphérique qui entraînent des vagues de chaleur plus intenses. Les dômes de chaleur au-dessus des plaines du sud des États-Unis en juin et dans l’ouest en septembre en sont deux exemples.
Le réchauffement peut également être amplifié encore davantage par des rétroactions positives. Par exemple, des températures plus élevées ont tendance à assécher le sol. Le manque d’humidité du sol réduit la capacité calorifique de la terre, ce qui facilite son réchauffement. Des vagues de chaleur plus fréquentes et persistantes entraînent une évaporation excessive qui, combinée à une diminution des précipitations dans certaines régions, provoque des sécheresses plus intenses et des incendies de forêt plus fréquents
Les températures plus élevées augmentent la capacité de l’atmosphère à retenir l’humidité à un taux d’environ 7 % par degré Celsius. Cette augmentation de l’humidité entraîne des précipitations plus importantes. Même s’il est difficile de lier directement des événements extrêmes spécifiques au réchauffement climatique, lorsque ces événements soi-disant rares se produisent avec une plus grande fréquence dans un monde qui se réchauffe, il est difficile d’ignorer le changement que subit notre climat. 2022 est probablement un aperçu de ce qui nous attend dans un avenir proche car les événements climatiques extrêmes deviennent de plus en plus fréquents.
Source : médias d’information américains.

Il y aura toujours des gens pour dire que les événements extrêmes ne sont pas liés au réchauffement climatiques et ce seront ces mêmes personnes qui brailleront le plus fort le jour où elles en seront elle-mêmes victimes.

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The year 2022 will be remembered across the U.S. for its devastating flooding and storms—and also for its extreme heat waves and droughts. It came to an end with a snowstorm never seen before in some parts of the country.

By October 2022, the U.S. had already seen 15 disasters causing more than $1 billion in damage each. (see map above)

The year started and ended with widespread severe winter storms from Texas to Maine, affecting tens of million of people and causing significant damages. Then, March set the record for the most reported tornadoes in the month, with 233 events.

During a period of five weeks over the summer, five 1,000-year rainfall events occurred in St. Louis, eastern Kentucky, southern Illinois, California’s Death Valley and Dallas, causing devastating and sometimes deadly flash floods. Severe flooding in Mississippi troubled water supply for weeks in some areas. A historic flood in Montana, brought on by heavy rain and melting snow, forcing large areas of Yellowstone National Park to be evacuated.

In the autumn, hurricanes Ian and Fiona deluged Florida and Puerto Rico with extreme rainfall and deadly, destructive storm surges. Ian became one of the most expensive hurricanes in U.S. history. And a typhoon pounded 1,600 km of the Alaska coast.

While too much rainfall threatened some regions, extreme heat and too little precipitation worsened risks elsewhere. Persistent heat waves lingered over many parts of the country, setting temperature records. Wildfires raged in Arizona and New Mexico. Drought also left the Mississippi River so low near Memphis in autumn that barges couldn’t get through without additional dredging and upstream water releases. Along the Colorado River, officials discussed tightening water-use restrictions as water levels neared dangerously low levels in the major reservoirs

In Pakistan, record monsoon rains inundated more than one-third of the country, killing over 1,500 people. In India and China, prolonged heat waves and droughts dried up rivers, disrupted power grids and threatened food security for billions of people. Widespread flooding and mudslides brought on by torrential rains also killed hundreds of people in South Africa, Brazil and Nigeria.

In Europe, heat waves set record temperatures in Britain and other parts of the continent, leading to severe droughts, and wildfires in many parts of the continent. Much of East Africa is still in the grips of a multiyear drought—the worst in over 40 years, according to the United Nations—leaving millions of people vulnerable to food shortages and starvation.

This is not an exceptional year. Such extreme events are occurring with increasing frequency and intensity. They are intensified by the global warming that is affecting the whole planet. The most recent global climate assessment from the United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) found significant increases in both the frequency and intensity of extreme temperature and precipitation events, leading to more droughts and floods.

According to a study published in 2022, extreme flooding and droughts are also getting deadlier and more expensive, despite an improving capacity to manage climate risks. Part of the reason is that today’s extreme events, enhanced by global warming, often exceed communities’ management capabilities.

Much of what is happening today is well understood and consistently reproduced by climate models. As the climate warms, a shift in temperature distribution leads to more extremes. For example, globally, a 1 degree Celsius increase in annual average temperature is associated with a 1.2°C to 1.9°C increase in the annual maximum temperature.

In addition, global warming leads to changes in how the atmosphere and ocean move. The temperature difference between the equator and the poles is the driving force for global wind. As the polar regions warm at much higher rates than the equator, the reduced temperature difference causes a weakening of global winds and leads to a more meandering jet stream.

Some of these changes can create conditions such as persistent high-pressure systems and atmospheric blocking that bring more intense heat waves. The heat domes over the U.S. Southern Plains and South in June and in the West in September were both examples.

Warming can also be further amplified by positive feedbacks. For example, higher temperatures tend to dry out the soil, and less soil moisture reduces the land’s heat capacity, making it easier to heat up. More frequent and persistent heat waves lead to excessive evaporation, combined with decreased precipitation in some regions, causing more severe droughts and more frequent wildfires

Higher temperatures increase the atmosphere’s capacity to hold moisture at a rate of about 7% per degree Celsius. This increased humidity leads to heavier rainfall events.

Even though it is difficult to link specific extreme events directly to climate change, when these supposedly rare events occur with greater frequency in a warming world, it is hard to ignore the changing state of our climate. 2022 might provide a glimpse of our near future, as these extreme climate events become more frequent.

Source : U.S. News media.

There will always be people who will say that extreme events are not linked to global warming and it will be these same people who will shout the loudest the day when they are victims of these events. .

Evolution des températures (Sources : NOAA, NASA, ERA5, Berkeley Earth)