Jet-streams, glace de mer et changement climatique // Jet-streams, sea ice and climate change

Le Canada et les Etats-Unis connaissent depuis plusieurs jours une vague de froid sans précédent avec de la neige jusqu’en Floride. Cette descente d’air froid polaire n’a rien d’extraordinaire, si ce n’est sa durée. Elle se produit régulièrement chaque hiver sur le continent nord-américain, en partie du fait d’une position du jet-stream polaire qui se situe plus au sud. Ce courant joue un rôle important dans la météo de l’hémisphère nord, un rôle aujourd’hui perturbé par le changement climatique. En effet, les zones polaires se réchauffent deux fois plus vite que les zones tempérées et tropicales. Or, la différence de température est à l’origine de la vigueur de cette ceinture de vents très forts qui fluctue autour de la zone arctique à uen dizaine de kilomètres d’altitude

Ce jet-stream a un trajet sinueux parce qu’il est déformé par les dépressions atmosphériques qui le repoussent vers les pôles. Lorsque les méandres descendent très au sud, ils permettent à l’air froid arctique de pénétrer sur les zones tempérées. Plus au nord, le jet-stream maintient l’air froid au-dessus de l’Arctique. Or, les preuves scientifiques s’accumulent sur le fait que la réduction des différences de températures entre pôle nord et tropiques rend la trajectoire du courant-jet plus sinueuse. Celui-ci descend plus vers le sud et remonte plus vers le nord si bien que ces dernières années, des températures dépassant les normales de 20 à 30°C ont été observées plusieurs fois en Arctique. Comme je l’ai mentionné dans des notes précédentes, fin décembre 2015, le pôle Nord a connu des températures positives de +2°C alors que la moyenne 1958-2002 est de -28°C. A l’inverse, en janvier 2017, toute l’Europe centrale et de l’est, jusqu’en Grèce où on a relevé -15°C, a subi des températures polaires.

Si l’Arctique se réchauffe plus vite, c’est à cause de la réduction de la couverte de glace de mer sur l’Océan. En moyenne entre 1979 et 2010, l’extension minimale de glace de mer dans l’Arctique à la fin de l’été était de 6,6 millions de km². Elle est descendue à 3,4 millions de km² en 2012, record absolu que n’a pas battu 2017 et ses 4,9 millions de km². Cette réduction de la surface de glace de mer signifie que les eaux libres absorbent la chaleur solaire alors que la couverture de glace renvoie cette chaleur vers l’espace. Ces eaux plus chaudes retardent la formation de la banquise en début d’hiver. L’océan se réchauffe ainsi que les couches basses de l’atmosphère. En septembre 2017, la mer de Barents au nord de la Norvège présentait ainsi une anomalie de température de +4°C.

Des modèles informatiques performants permettent aujourd’hui aux climatologues de prévoir cinq mois à l’avance l’extension ou la régression de la glace de mer. Ces prévisions intègrent aussi son épaisseur qui influe sur la surface estivale restante. Les modèles permettent aussi de se projeter dans l’avenir. Selon le Centre de recherche de Météo France, il existe in lien évident entre la fonte des glaces et la trajectoire du jet-stream. Il devrait voir sa sinuosité augmenter, favorisant ainsi les vagues de froid. Toutefois, une projection vers la seconde partie du siècle montre une remontée du jet-stream vers le nord sur l’ensemble des saisons, pérennisant ainsi des hivers plus doux.

Source : Science et Avenir.

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Canada and the United States have been experiencing unprecedented cold weather for several days with snow all the way to Florida. This descent of cold polar air is not extraordinary, except its duration. It occurs regularly every winter on the North American continent, partly because of a position of the polar jet-stream which lies further south. This jet-stream plays an important role in the weather of the northern hemisphere, a role today disrupted by climate change. Indeed, the polar areas warm up twice as fast as the temperate and tropical zones. However, the difference in temperature is responsible for the vigour of this belt of very strong winds which fluctuates around the Arctic zone at a height of about 10 km.
This jet-stream has a winding path because it is deformed by the atmospheric depressions that push it towards the poles. When the meanders descend to the very south, they allow cold Arctic air to penetrate the temperate zones. Further north, the jet stram keeps cold air over the Arctic. However, scientific evidence is accumulating on the fact that the reduction of temperature differences between the north pole and the tropics makes the trajectory of the jet stream more sinuous. The latter is more southerly and more northerly, so that in recent years, temperatures exceeding 20°C to 30°C have been observed several times in the Arctic. As I mentioned in previous posts, at the end of December 2015, the North Pole experienced positive temperatures of + 2°C while the 1958-2002 average was -28°C. Conversely, in January 2017, all of central and eastern Europe, as far as Greece, where temperatures rose to -15°C, suffered polar temperatures.
If the Arctic warms up faster, it is because of the reduction of the sea ice cover on the ocean. On average between 1979 and 2010, the minimum sea ice extent in the Arctic at the end of the summer was 6.6 million km². It went down to 3.4 million km² in 2012, an absolute record that was not beaten by 2017 and its 4.9 million km². This reduction of the sea ice surface means that the open water absorbs solar heat while the ice cover reflects this heat to space. These warmer waters delay the formation of the sea ice in early winter. The ocean warms up as well as the lower layers of the atmosphere. In September 2017, the Barents Sea in northern Norway thus had a temperature anomaly of + 4°C.
High-teechnology computer models nowadays allow climatologists to predict the extension or regression of sea ice five months in advance. These forecasts also include its thickness, which influences the remaining summer surface.
Models also make it possible to project oneself into the future. According to Météo France’s Research Center, there is an obvious link between the melting ice and the trajectory of the jet-stream. We should see its sinuosity increase, favouring the cold waves. However, a projection towards the second half of the century shows a rise of the jet-stream towards the north over all the seasons, thus perpetuating the milder winters.
Source: Science et Avenir.

Animation montrant le jet-stream polaire, avec des vents pouvant atteindre 160 km/h. Sur l’animation, ces vents puissants sont représentés en rouge, tandis que les vents plus modérés sont en bleu.

Animation showing the polar jet stream, with winds up to 160 km / h. On the animation, these strong winds are represented in red, while the more moderate winds are in blue.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Aerial_Superhighway.ogv

 

Vue du jet-stream polaire et de son homologue subtropical (Source : Lyndon State College Meteorology)

View of the polar jet stream and its subtropical counterpart (Source: Lyndon State College Meteorology)

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

Un jet stream de métal en fusion sous la Russie et l’Amérique du Nord ! // A jet stream of molten metal beneath Russia and North America !

drapeau-francaisUn article publié dans la revue Nature Geoscience nous apprend que les scientifiques ont découvert, en utilisant la dernière technologie de rayons X par satellite, un courant de fer et de nickel liquide qui s’écoule du Canada vers la Russie à quelque 3 000 kilomètres de profondeur. Ce gigantesque jet stream à l’intérieur du noyau terrestre présente une largeur d’environ 420 km et une température de plusieurs milliers de kelvins, presque aussi chaude que le soleil.
C’est la première fois que le jet stream est mis en évidence grâce à la mission Swarm de l’Agence Spatiale Européenne qui dispose d’un trio de satellites qui mesurent et déchiffrent simultanément les signaux magnétiques émis par la Terre.
Pendant des années, les scientifiques ont étudié le noyau en mesurant le champ magnétique de notre planète. Ces observations ont révélé que le fer dans le noyau externe se déplaçait plus rapidement dans l’hémisphère nord, en particulier sous l’Alaska et la Sibérie.
Les dernières données fournies par les satellites Swarm ont révélé que les changements de vitesse sont causés par un jet stream qui se déplace vers l’ouest à plus de 40 kilomètres par an, autrement dit des centaines de milliers de fois plus vite que la vitesse de déplacement des plaques tectoniques à la surface de la Terre. Il est intéressant de noter que ce la vitesse de ce courant a augmenté de manière significative au cours des deux dernières décennies. Depuis 2000, sa vitesse a été multipliée par trois.
Les scientifiques espèrent que la découverte de ce jet stream conduira à une meilleure compréhension de la structure interne de la Terre et du fonctionnement du champ magnétique. En effet, si nous parvenons à comprendre comment est généré le champ magnétique, nous comprendrons comment il évolue avec le temps ; nous saurons donc à quel moment il s’affaiblira et s’inversera.

Source : Presse scientifique américaine.

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drapeau-anglaisAn article published in the journal Nature Geoscience informs us that scientists have discovered a stream of molten iron and nickel running from Canada to Russia some 3,000 kilometres beneath the Earth’s surface using the latest satellite X-ray technology. The immense jet stream within Earth’s molten iron core spans about 420 km in width and runs at a temperature nearly as hot as the sun.

This is the first time the jet stream has been seen clearly, with the help of the European Space Agency’s Swarm mission, which features a trio of satellites that simultaneously measure and decipher magnetic signals coming from Earth.

For years, scientists monitored the Earth’s core by measuring the planet’s magnetic field. From that, research scientists knew that iron in the outer core was moving faster in the northern hemisphere, in particular under Alaska and Siberia.

The latest data from the Swarm satellites has revealed the changes in speed are being caused by a jet stream moving west at more than 40 kilometres per year – hundreds of thousands of times faster than the speed of Earth’s moving tectonic plates. Interestingly, the stream has picked up speed significantly over the last two decades. Since 2000 alone, the river has tripled in speed.

It is hoped that the discovery will lead to further understanding of the Earth’s inner structure and shed some light on exactly what generates the planet’s magnetic field. Indeed, if we can understand how the field is generated, we understand how it changes over time and whether and when it will weaken and reverse.

Source : American scientific press.

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Vue de la structure interne de la Terre (Source : Wikipedia)