Nouveau réchauffement stratosphérique soudain ? // New Sudden Stratospheric Warming ?

Souvenez-vous : une vague de froid extrême s’est abattue sur le nord des Etats-Unis au cours du mois de janvier 2019, avec des températures qui sont descendues jusqu’à -40°C dans certaines villes. On a expliqué le phénomène par l’air glacial qui s’était échappé du vortex polaire.

Le vortex polaire est un vaste courant d’air qui entoure les régions polaires de l’hémisphère nord. Le moteur de ce courant est constitué par des vents qui tournent dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, d’est en ouest. Cette circulation rapide permet en temps normal de maintenir l’air froid à des latitudes élevées près du pôle.

Toutefois, il arrive que le vortex se disloque et laisse échapper des bulles d’air froid qui descendent alors à des latitudes plus basses. C’est ce qui s’est passé en janvier 2019. Toutefois,  cet air froid ne s’est pas propagé partout : alors qu’il faisait très froid dans certaines parties du Canada, dans le Midwest des Etats Unis et en Sibérie centrale, l’Alaska connaissait un hiver remarquablement doux avec des records de chaleur.

La dislocation du vortex polaire n’est pas un phénomène rare. Un processus similaire a été observé en 2014 et en 2018. Avec janvier 2019, on observe cependant une répétition anormale du phénomène. .

Ces perturbations subies par le vortex polaires sont liées à un réchauffement soudain au niveau de la stratosphère. C’est ce que l’on appelle le réchauffement stratosphérique soudain. Durant l’hiver, il arrive parfois qu’à cette altitude la température grimpe rapidement, jusqu’à gagner 50°C en quelques jours, et cette forte hausse a pour effet de modifier la circulation des vents autour du vortex polaire. En conséquence, ce dernier peut se fragmenter et laisser échapper de l’air froid vers des latitudes plus basses. Le phénomène va alors se propager de la stratosphère jusqu’à la  troposphère en dessous et affecter d’autres processus comme le jet-stream, courant d’air très rapide situé à 8-12 kilomètres d’altitude et qui délimite les masses d’air.

 Ces derniers jours, les prévisions météorologiques laissent entendre qu’un nouveau réchauffement stratosphérique soudain pourrait se produire dans les prochaines semaines, avec affaissement du vortex polaire et une vague de froid sévère dans certaines régions de l’hémisphère nord. Cette prévision devra être confirmée.

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Le célèbre aventurier sud-africain Mike Horn, accompagné par l’explorateur polaire norvégien Børge Ousland, connaissent actuellement les pires difficultés pour progresser sur la banquise arctique. Après avoir été déposés il y a deux mois par le voilier de Mike Horn, les deux baroudeurs ont entrepris de parcourir 1600 km de glace en skis de randonnée en franchissant le pôle Nord au passage, objectif qu’ils ont atteint le 17 octobre dernier.

Sous l’effet du réchauffement climatique particulièrement intense dans les hautes latitudes, la glace se brise et se déplace beaucoup plus vite qu’auparavant. Les hommes sont tombés à l’eau à plusieurs reprises. Mike Horn a déclaré : « C’est triste à admettre pour moi, mais de toutes mes années en tant qu’explorateur professionnel, je n’ai jamais été aussi affecté par les changements climatiques.»

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Remember: an extreme cold snap hit the northern United States during January 2019, with temperatures down to -40°C in some cities. The phenomenon was explained by icy air that had escaped from the polar vortex.
The polar vortex is a vast stream of air that surrounds the polar regions of the northern hemisphere. The engine of this current consists of winds that rotate anticlockwise, from east to west. This rapid circulation normally allows cold air to be maintained at high latitudes close to the Pole.
However, the vortex may break up and let out cold air bubbles that then descend to lower latitudes. This is what happened in January 2019. However, this cold air did not spread everywhere: while it was very cold in parts of Canada, in Midwestern United States and Central Siberia, Alaska had a remarkably mild winter with records of heat.
The dislocation of the polar vortex is not a rare phenomenon. A similar process was observed in 2014 and 2018. With January 2019, however, there is an abnormal repetition of the phenomenon. .
These disturbances to the polar vortex are related to a sudden warming in the stratosphere. This is called Sudden Stratospheric Warming (SSW). During the winter, temperatures may rise very rapidly at this altitude and increase by as much as 50 degrees Celsius in a few days. This strong increase alters the circulation of the winds around the polar vortex. As a result, it can fragment and let cold air escape to lower latitudes. The phenomenon will then spread from the stratosphere to the troposphere below and affect other processes such as the jet-stream, a very fast airflow located 8-12 kilometres above sea level and which delimits the masses of air.

The latest forecast models suggest a major stratospheric warming event might develop in the next weeks, possibly initiating a collapse sequence of the polar vortex and severe cold snaps in some regions of the northern hemisphere. This forecast will have to be confirmed.

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Mike Horn, the famous South African adventurer, accompanied by the Norwegian polar explorer Børge Ousland, is currently experiencing the worst difficulties to progress on the Arctic sea ice. After having been dropped two months ago by Mike Horn’s sailboat, the two men set out to cover 1600 km of ice on cross-country skis while sliding past the North Pole, which they reached on October 17th.
Due to the fact that global warming is particularly intense in high latitudes, the ice breaks up and moves much faster than before. The men fell in the water several times. Mike Horn said, “It’s sad to admit for me, but in all my years as a professional explorer, I’ve never been so affected by climate change.”

A titre d’exemple, cette carte météo de janvier 2019 montre la position des masses d’air. On note une nappe de  réchauffement au-dessus de la Russie où la température est passée de – 70°C à – 10°C.  Une telle situation peut affecter le vortex se polaire et le faire se disloquer, avec des vagues de froid dans les basses latitudes. (Source: Météo France)

Les caprices du vortex polaire // The whims of the polar vortex

Les services météorologiques annoncent l’arrivée d’une nouvelle vague de froid très intense aux États-Unis dans les prochains jours. Les scientifiques expliquent que le vortex polaire va apporter de l’air très froid dans certaines parties du pays suite à l’apparition d’un courant d’air chaud dans l’Arctique.
Les climatologues ont remarqué que le vortex polaire s’est déplacé à plusieurs reprises ces dernières années. Par exemple, en décembre 2018, la température de l’air, habituellement très froide, à 30 km au-dessus du pôle nord, s’est élevée rapidement d’environ 70 degrés Celsius grâce à l’air chaud en provenance du sud. Ce phénomène a été baptisé « réchauffement stratosphérique soudain ». La stratosphère est la couche de l’atmosphère située juste au-dessus de la troposphère, la zone de l’atmosphère terrestre située entre 0 et 10 kilomètres d’altitude dans les zones tempérées.(voir l’image ci-dessous).
Le réchauffement stratosphérique entraîne généralement un éclatement du vortex polaire dont les différentes parties se déplacent. Ainsi, au cours des prochains jours aux États-Unis, l’une de ces parties affectera pour la première fois depuis des années les Etats-Unis contigus. On prévoit des températures de -29°C à Chicago et, selon le National Weather Service, la température ressentie approchera -54°C dans certaines régions du Minnesota. Cette vague de froid inhabituelle pourrait durer encore huit semaines.
Les Américains ont entendu parler du vortex polaire il y a cinq ans, au début du mois de janvier 2014, lorsque la température a chuté à -27°C à Chicago.
Les scientifiques expliquent que lorsque l’air chaud envahit les régions polaires, il fait se diviser ou se déplacer le vortex polaire, généralement vers la Sibérie. Toutefois, le vortex s’est récemment divisé à plusieurs reprises, ce qui a entraîné des vagues de froid sur d’autres régions du globe. Des éléments du vortex polaire ont apporté de l’air froid sur l’Europe, la Sibérie et l’Amérique du Nord. Lorsque les forces qui orientent le vortex polaire dans l’Arctique sont faibles, il affecte plus souvent la Sibérie que le Michigan. Cette situation a été observée fréquemment au cours des deux dernières décennies. Une étude réalisée il y a un an pour le compte du Bulletin de la Société météorologique américaine a examiné plusieurs décennies du système arctique et a conclu que le vortex polaire avait connu « des conditions faibles plus fréquentes. »
Lorsque les différentes parties du vortex polaire se déplacent et quittent les régions polaires, des températures plus chaudes envahissent l’Arctique, l’Alaska, le Groenland et le Canada. Ces derniers jours, il faisait plus chaud à Anchorage, avec des températures au-dessus de zéro, qu’à Chicago. Tandis que les Etats du Midwest des États-Unis grelottent, l’Australie connaît des records de chaleur. Selon l’analyseur climatique de l’Université du Maine, le 28 janvier 2019, la température globale de la planète se situait à +0,4 degrés Celsius au-dessus de la moyenne de 1979 à 2000.
De plus en plus de scientifiques pensent que l’Homme est responsable de ces changements climatiques et des variations de pression atmosphérique qui entraînent un ralentissement de déplacement des masses d’air.
Source: Médias d’information américains.

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Another very cold spell is expected by the National Weather Service in the U.S. in the coming days. Scientists explain that the polar vortex is bringing very cold air to parts of the country thanks to a sudden blast of warm air in the Arctic.

Climatologists notice that the polar vortex has been wandering more often in recent years. For instance, in December 2018, the normally super chilly air temperatures 30 kilometres above the North Pole rapidly rose by about 70 degrees Celsius thanks to air flowing in from the south. This phenomenon is called « sudden stratospheric warming. » The stratosphere is the layer of the atmosphere just above our main weather atmosphere, the troposphere (see image below).

The stratospheric warming usually splits the polar vortex, leaving the pieces to wander. In the next few days in the U.S., one of those pieces will be over the Lower 48 states for the first time in years. Temperatures of minus 29 Celsius are predicted in Chicago and wind chills will be flirting with minus 54 Celsius in parts of Minnesota, according to the National Weather Service which says the unusual cold spell could stick around another eight weeks.

Americans were introduced to the polar vortex five years ago. It was in early January 2014 when temperatures dropped to minus 27 Celsius in Chicago.

Scientists explain that when warm air invades the polar region, it can split the vortex or displace it, usually toward Siberia. Recently, there have been more splits, which increase the odds of other places getting ultra-col. Pieces of the polar vortex have chilled Europe, Siberia and North America this time. When the forces directing the polar vortex in the Arctic are weak, it wanders, more often to Siberia than Michigan, which has been happening more frequently in the last couple decades. A study a year ago in the Bulletin of the American Meteorological Society looked at decades of the Arctic system and found the polar vortex has shifted « toward more frequent weak states. »

When the polar vortex pieces wander, warmth invades the Arctic, Alaska, Greenland and Canada. During the past days, it was warmrer in Anchorage, with above zero temperatures, than in Chicago. While the Midwest of the U.S. chills, Australia is reaching record-breaking heat. The world as a whole on January 28th, 2019 was 0.4 degrees Celsius warmer than the 1979-2000 average, according to the University of Maine’s Climate Analyzer.

More and more scientists see a connection between human-caused climate change and difference in atmospheric pressure that causes slower moving waves in the air.

Source : U.S. news media.

Les différentes couches de l’atmosphère (Source: NOAA)