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

Des questions sur le comportement du vortex polaire // Questions about the behaviour of the polar vortex

Dans un article intitulé «Le changement climatique peut provoquer un hiver très rigoureux», le Washington Post nous apprend que, selon des climatologues, un réchauffement stratosphérique soudain (Sudden Stratospheric Warming – SSW) est susceptible d’affecter prochainement le vortex polaire.

Dans un article publié le jour de Noël, j’ai expliqué qu’un réchauffement stratosphérique soudain (SSW) est un phénomène météorologique pendant lequel le vortex polaire dans l’hémisphère hivernal voit ses vents généralement d’ouest ralentir ou même s’inverser en quelques jours. Un tel phénomène va rendre le vortex plus sinueux, voire le rompre. Le changement est dû à une élévation de la température stratosphérique de plusieurs dizaines de degrés au-dessus du vortex. Cette temperature grimpe très rapidement, passant de -70/-80°C à -10/-20°C degrés (soit une élévation d’une soixantaine de degrés en quelques jours). S’il est suffisamment puissant, ce phénomène peut affaiblir et forcer le vortex à quitter le pôle Nord en se brisant en plusieurs morceaux dont certains peuvent se diriger vers le sud.

Le vortex polaire fait référence à la circulation de l’air autour d’une zone de basse pression où se logent les masses d’air les plus froides de la planète. Si des morceaux du vortex se déplacent vers le sud, cela peut donner naissance à des hivers extrêmement froids en Europe du Nord, en Asie et en Amérique du Nord.

Les vents à l’intérieur du vortex polaire circulent normalement d’ouest en est autour du pôle Nord. Toutefois, un réchauffement rapide peut entraîner une modification de leur comportement. On peut même assister à une inversion des vents, ce qui augmente le risque de rupture du vortex et son déplacement vers le sud. Cela peut alors générer des températures plus froides, des vents plus violents, des tempêtes de neige qui durent plus longtemps, etc.

Bien que cela ne soit pas confirmé, il se peut que le vortex polaire se soit déjà rompu et divisé en plusieurs morceaux en raison d’un pic de température stratosphérique. Les prévisionnistes essaient de voir si des conditions météorologiques hivernales peuvent se produire en observant dans quelle mesure les événements qui se produisent dans la stratosphère ont un impact sur la troposphère. Cela peut être important si des populations sont concernées. Cependant, les relations entre la stratosphère et la troposphère sont encore mal comprises. Un SSW similaire s’est produit en 2020 et le vortex polaire est resté intact …

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In an article entitled « Climate change could lead to a very harsh winter”, the Washington Post informs us that experts believe that a sudden stratospheric warming event could affect the polar vortex.

In a post released on Christmas Day, I explained that a Sudden Stratospheric Warming (SSW) is a meteorological phenomenon during which the polar vortex in the winter hemisphere sees its generally westerly winds slow down or even reverse within a few days. Such a phenomenon makes the vortex more sinuous, or even breaks it. The change is due to a rise of several tens of degrees in stratospheric temperature above the vortex. Temperature climbs very quickly, going from -70 / -80°C to -10 / -20°C degrees (an increase of about sixty degrees in a few days).If strong enough, this phenomenon could weaken and force the vortex off of the North Pole, causing pieces of it to split in two and make its way south.

The polar vortex is the circulation of air around low pressure that acts as a repository for some of the coldest air on the planet. If it were to travel south, it would create extremely cold winters for Northern Europe, Asia, and North America.

Winds in the polar vortex normally circulate from west to east around the North Pole. But rapid warming may force the winds to sack. The temperatures could even force the winds to reverse, which will increase the chances of the vortex breaking off and traveling south. This could lead to colder temperatures, harsher winds, slower-moving snow storms, and so on.

Although it is not confirmed, the polar vortex could already be splitting due to a stratospheric temperature spike. Forecasters are trying to accurately predict how winter weather may ensue by tracking to see how events in the stratosphere impact the troposphere.

This might be significant if it impacts people. However, the conditions between the stratosphere and troposphere are still poorly understood. A similar SSW occurred in 2020 and the polar vortex stayed intact…

Principe de fonctionnement du vortex polaire (Source : Wikipedia)