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La vapeur d’eau de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai // Water vapour from the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai eruption

Lorsque le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) est entré en éruption le 15 janvier 2022, il a envoyé des ondes de choc dans l’atmosphère ainsi que des vagues de tsunami à travers notre planète. Des études ont montré que les effets de l’éruption ont également atteint l’espace, provoquant un événement météorologique spatial majeur.
Les scientifiques de la NASA nous apprennent aujourd’hui que le volcan a émis une quantité colossale de vapeur d’eau dans l’atmosphère, avec probablement des effets notables sur la température de la Terre.
Selon la NASA, l’éruption du 15 janvier a envoyé non seulement des cendres dans la stratosphère, mais aussi suffisamment de vapeur d’eau pour remplir 58 000 piscines olympiques. Les scientifiques expliquent que l’événement a battu « tous les records » d’injection de vapeur d’eau depuis que les satellites ont commencé à enregistrer ce type de données.
Le Microwave Limb Sounder à bord du satellite Aura de la NASA, qui mesure les gaz dans l’atmosphère, a découvert que l’explosion avait envoyé quelque 146 téragrammes d’eau dans la stratosphère, entre environ 13 et 53 kilomètres au-dessus de la surface de la planète. Un téragramme (Tg) équivaut à 10 12 grammes ou 10 9 kilogrammes. Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre.
Depuis que la NASA a commencé à effectuer des mesures il y a 18 ans, seules deux autres éruptions, celle du Kasatochi en Alaska en 2008 et du Calbuco en 2015 au Chili, ont envoyé des quantités importantes de vapeur d’eau à des altitudes aussi élevées. Dans les deux cas, les nuages de vapeur d’eau se sont rapidement dissipés; aucun de ces événements n’est comparable à l’énorme quantité d’eau libérée par l’éruption aux Tonga.
On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau.
Les scientifiques ajoutent que cette vapeur d’eau pourrait rester dans la stratosphère pendant plusieurs années, aggravant au passage l’appauvrissement de la couche d’ozone et augmentant les températures de surface. L’eau pourrait même rester pendant des décennies, sans avoir toutefois d’effets permanents.
On pense que la caldeira du volcan sous-marin, une dépression d’environ 150 mètres de profondeur, est à l’origine de ce phénomène exceptionnel. Si la caldeira avait été moins profonde, l’eau de mer n’aurait pas été assez chaude pour expliquer une telle quantité de vapeur d’eau; si elle avait été plus profonde, la trop grande pression exercée par l’eau de mer aurait atténué le souffle de l’explosion.
Source : CBS News.

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When the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai volcano (Tonga archipelago) erupted on January 15th, 2022, it sent atmospheric shock waves and tsunami waves around the world. Studies have shown that he effects of the eruption also reached space, causing a major space weather event.

NASA scientists now inform us that the volcano spewed an unprecedented amount of water vapour into the atmosphere, and this will likely have noticeable effects on Earth’s temperatures.

The January 15th eruption sent not only ash into the stratosphere, but also enough water vapor to fill 58,000 Olympic-sized swimming pools, according to NASA. Scientists explain it broke « all records » for the injection of water vapour since satellites began recording such data.

The Microwave Limb Sounder instrument on NASA’s Aura satellite, which measures atmospheric gases, found the blast delivered roughly 146 teragrams of water to the stratosphere, between about 13 and 53 kilometers above the planet’s surface. One teragram equals a trillion grams, and that extreme quantity increased the total amount of water in the stratosphere by about 10% . This is nearly four times the amount of water vapour estimated to enter the stratosphere from the 1991 Mount Pinatubo eruption in the Philippines. Scientists say that the unprecedented plume, which dwarfed the power of the Hiroshima atomic bomb, could temporarily affect Earth’s global average temperature.

Since NASA began taking measurements 18 years ago, only two other eruptions, the 2008 Kasatochi eruption in Alaska and the 2015 Calbuco eruption in Chile, sent substantial amounts of water vapour to such high altitudes. Both dissipated quickly; neither of those events compare to the huge amount of water released by the Tonga event.

Powerful volcanic eruptions usually cool surface temperatures on Earth because the resulting ash reflects sunlight. However, the Tonga eruption marks a stark contrast, because the water vapour it released can trap heat. According to the researchers, it may be the first volcanic eruption observed to impact climate not through surface cooling caused by volcanic sulfate aerosols, but rather through surface warming.

Experts say this water vapour could remain in the stratosphere for several years, potentially temporarily worsening the depletion of the ozone layer and increasing surface temperatures. The water could even remain for decades, but it should not have permanent effects.

Experts point to the underwater volcano’s caldera, a basin-shaped depression that is about 150 meters deep, as the reason for the record-breaking eruption. If the caldera was shallower, the seawater would not have been hot enough to account for the water vapour measurements, and if it was any deeper, intense pressures could have muted the blast.

Source: CBS News.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA)

Le rétrécissement de la stratosphère// The shrinking of the stratosphere

J’ai insisté à maintes reprises sur les conséquences des concentrations très élevées de CO2 dans l’atmosphère sur le climat de notre planète et sur les dangers du réchauffement climatique.

Un article publié dans The Guardian nous apprend maintenant que les énormes concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère réduisent la stratosphère. C’est la conclusion d’une étude publiée récemment dans la revue Environmental Research Letters. Des chercheurs ont découvert que l’épaisseur de la stratosphère s’est réduite de 400 mètres depuis les années 1980 et qu’elle s’amincira à nouveau d’un millier de mètres d’ici 2080 si les émissions de gaz à effet de serre ne sont pas réduites.

Les conséquences peuvent être particulièrement graves car l’amincissement de la stratosphère peut affecter la trajectoire et le bon fonctionnement des satellites, leur durée de vie orbitale, la propagation des ondes radio ainsi que le système de navigation GPS et les communications radio.

L’étude ne fait que confirmer l’impact des activités humaines sur la planète. Dans une note précédente, j’ai expliqué que le réchauffement climatique avait fait se déplacer l’axe de la Terre car la fonte des glaciers et de la banquise redistribuait les masses autour du globe.

La stratosphère présente une épaisseur d’environ 20 km à 60 km au-dessus de la surface de la Terre (voir image ci-dessous). En dessous de la stratosphère se trouve la troposphère dans laquelle nous vivons ; c’est aussi l’endroit où le dioxyde de carbone réchauffe et dilate l’air ambiant, ce qui repousse la limite inférieure de la stratosphère. De plus, lorsque le CO2 pénètre dans la stratosphère, il y refroidit l’air qui a tendance à se contracter.

Le rétrécissement de la stratosphère est un signal d’alerte climatique et montre l’influence des activités humaines à l’échelle planétaire. C’est la preuve que nous pourrissons l’atmosphère jusqu’à 60 kilomètres d’altitude! Les scientifiques savaient déjà que la troposphère augmentait en hauteur parallèlement à l’augmentation des émissions de carbone et ils avaient émis l’hypothèse que l’épaisseur de la stratosphère diminuait. La nouvelle étude est la première à le démontrer et donne la preuve qu’elle se contracte dans le monde entier depuis au moins les années 1980, époque des premières données satellitaires.

La couche d’ozone qui absorbe les rayons UV du soleil se trouve dans la stratosphère et les chercheurs pensaient que les pertes d’ozone au cours des dernières décennies pouvaient être à l’origine du rétrécissement. En effet, moins d’ozone signifie moins de réchauffement de la stratosphère. Cependant, la nouvelle étude montre que c’est bien l’augmentation du CO2 qui est à l’origine de la contraction régulière de la stratosphère, et que ce n’est pas l’ozone, qui a commencé à rebondir après le traité de Montréal de 1989 interdisant les CFC.

L’étude est parvenue cette conclusion inquiétante en utilisant les observations satellitaires depuis les années 1980 et en les complétant avec de multiples modèles climatiques qui incluent les interactions chimiques complexes qui se produisent dans l’atmosphère.

Source: The Guardian.

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I have insisted many times on the consequences of the very high CO2 concentrations on the world’s climate and the dangers of the current climate change for our lives.

An article published in The Guardian informs us that the enormous concentrations of greenhouse gases are shrinking the stratosphere. This is the conclusion of a recent study published in the journal Environmental Research Letters

The researchers have observed that the thickness of the atmospheric layer has contracted by 400 metres since the 1980s and will thin by about another kilometre by 2080 if the emissions of the gases are not reduced. The consequences can be very serious as the thinning of the stratosphere has the potential to affect satellite trajectories and operations, orbital life-times, the propagation of radio waves as well as the GPS navigation system and radio communications.

The study only confirms the profound impact of humans on the planet. In a previous post; I exlained that the climate crisis had shifted the Earth’s axis as the massive melting of glaciers redistributes weight around the globe.

The stratosphere extends from about 20 km to 60 km above the Earth’s surface (see image below). Below is the troposphere, in which humans live, and it is the place where carbon dioxide heats and expands the air. This pushes up the lower boundary of the stratosphere. This is not all! When CO2 enters the stratosphere it actually cools the air, causing it to contract.

The shrinking stratosphere is a warning of the climate emergency and the planetary-scale influence that humanity now exerts. This proves we are messing with the atmosphere up to 60 kilometres!

Scientists already knew the troposphere was growing in height as carbon emissions rose and had hypothesised that the stratosphere was shrinking. The new study is the first to demonstrate this and shows it has been contracting around the globe since at least the 1980s, when satellite data was first gathered.

The ozone layer that absorbs UV rays from the sun is in the stratosphere and researchers had thought ozone losses in recent decades could be to blame for the shrinking. Less ozone means less heating in the stratosphere. However, the new study shows it is the rise of CO2 that is behind the steady contraction of the stratosphere, not ozone levels, which started to rebound after the 1989 Montreal treaty banned CFCs.

The study reached its conclusions using the small set of satellite observations taken since the 1980s in combination with multiple climate models, which included the complex chemical interactions that occur in the atmosphere.

Source: The Guardian.

Source : The Guardian

Les caprices du vortex polaire

+4,8°C dans ma campagne limousine à 8 heures ce matin avec un ciel relativement dégagé. Dans le même temps, il fait -4°C à Paris et -6°C à Lille. La France est donc coupée en deux et on se rend parfaitement compte des limites de l’impact du morceau de vortex polaire après son éclatement sous l’effet d’un épisode de réchauffement stratosphérique soudain Sudden Stratospheric Warming – SSW).

Sous l’effet d’un SSW, la température de la stratosphère peut grimper jusqu’à 50°C en seulement quelques jours entre 10 km et 50 km au-dessus de la surface de la terre. Le vortex polaire se trouve perturbé et son éclatement envoie de l’air glacé vers les latitudes moyennes de l’Amérique du Nord, de l’Europe ou de l’Asie. Le phénomène reste encore mystérieux et les scientifiques font des recherches sur l’interaction des facteurs complexes qui provoquent les éclatements du vortex polaire, mais il ne fait guère de doute que le réchauffement climatique fait partie des coupables.

La situation actuelle trouve donc son origine dans l’Arctique. La région se réchauffe plus rapidement que le reste de la planète et les recherches montrent que la hausse des températures affaiblit le jet stream, courant qui encercle le pôle et maintient en place son air glacial.

Début janvier, une vague de réchauffement soudain a frappé la stratosphère polaire et a fortement perturbé le vortex qui s’est brisé en plusieurs morceaux qui ont pris la direction des latitudes inférieures. C’est ce qui explique le froid glacial et la neige dans la moitié nord de la France…et la douceur relative en Limousin.

Source : Météo France

 

Un temps glacial sur la France en février ? Pas si sûr !

Nous sommes au début du mois de février avec des températures douces dans la plupart des régions de France et bien au-dessus des normales pour cette époque de l’année. Les prévisions à long terme font état d’un possible refroidissement d’ici quelques jours, mais aucun froid glacial et durable  n’est vraiment annoncé.

On entend beaucoup parler du vortex polaire en ce moment, avec certains articles fantaisistes qui confondent vortex polaire et réchauffement de la stratosphère. J’ai donné des explications sur le vortex polaire dans des notes écrites le 28 novembre 2016, le 30 janvier 2019 et le 8 janvier 2021.

Il semblerait (le conditionnel est de rigueur) que des masses d’air froid, portées par un segment du vortex polaire soient en train de se déplacer vers le nord de l’Europe et de l’Amérique, mais personne ne peut affirmer qu’une vague de froid glacial va s’abattre sur la France..

Comme je l’ai expliqué précédemment, quand le nord de l’Arctique entre dans la nuit polaire, entre octobre et mars, l’atmosphère au-dessus de cette région du globe se refroidit très vite à cause de l’absence de soleil. En revanche, le reste de la Terre qui est encore éclairé ne se refroidit pas.

Ce contraste de températures est à l’origine d’une volumineuse masse d’air froid qui tourbillonne au-dessus du Pôle nord et se maintient à une trentaine de kilomètres d’altitude dans la stratosphère. C’est le vortex polaire.

Au début du mois de janvier 2021, les climatologues ont observé que le vortex polaire, au lieu de tourner sous l’influence d’un vent d’ouest, s’est mis à tourner en sens inverse. Ce phénomène a eu plusieurs conséquences. On a observé une augmentation de la température de plusieurs dizaines de degrés en quelques jours dans la stratosphère. C’est ce que l’on appelle en anglaise le Sudden Stratospheric Warming ou SSW, réchauffement soudain de la stratosphère. En Sibérie, sous l’effet de ce réchauffement, la température est passée de -69°C à -13°C en quelques jours au début du mois de janvier. Suite à cette instabilité, le vortex s’est rompu et s’est déplacé à la fois vers l’Amérique du Nord et vers l’Europe.

Personne n’est capable de dire si cela signifie qu’un froid glacial va atteindre la France. En se basant sur les modèles mathématiques, on se rend compte que dans ce genre de situation c’est la Laponie qui connaît des températures plus froides que d’habitude. En revanche, en Méditerrannée orientale, le temps est généralement plus doux que d’habitude. Il n’y a pas de signal statistique précis pour la France.

Les caprices du vortex polaire ont été à l’origine de quelques vagues de froid soudaines en France, comme en 1985 ou en 2012. Toutefois, l’hypothèse d’une vague de froid glacial et durable sur le pays reste faible. A côté de cela, les climatologues s’accordent pour dire que notre pays peut connaître un temps très perturbé sur une longue période.

Source : Météo France.

Une question se pose inévitablement : le réchauffement climatique est-il responsable des frasques du vortex polaire ?  Au cours des trois dernières décennies, l’Arctique s’est réchauffé deux fois plus vite que le reste de la planète. Cette « amplification arctique » a provoqué une très forte réduction de la glace de mer dans la région. Cette situation a pu contribuer à déstabiliser davantage le vortex polaire. En effet, la perte de glace à grande échelle a permis à la chaleur du Soleil de réchauffer les eaux arctiques. Cette chaleur est libérée dans l’atmosphère, ce qui crée des poches d’air chaud dans l’Arctique. Il se peut que ces poches provoquent des oscillations plus significatives vers le nord dans le jet-stream, ce qui perturbe le vortex polaire. Mais ce ne sont là que des hypothèses. D’autres recherches seront nécessaires pour comprendre dans quelle mesure le réchauffement climatique influence les phénomènes météorologiques en provenance de l’Arctique.

Source : National Geographic.

Source : Météo France