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.

Affaissement du vortex polaire : vague de froid aux États Unis // Polar vortex collapse : cold wave in the United States

On parle beaucoup du vortex polaire ces jours-ci à propos de la vague de froid qui affecte les États Unis. Comme je l’ai expliqué précédemment (voir mes notes de janvier-février 2023), le vortex polaire est une vaste zone de basse pression dans la haute atmosphère au-dessus des pôles. Il est particulièrement fort en hiver et plus faible en été. En fait, le vortex polaire consiste plutôt en une circulation de vents puissants – courants jet – qui sont très forts au niveau des pôles mais peuvent également atteindre des latitudes plus basses.
Un événement susceptible d’affecter le comportement du vortex polaire est un réchauffement stratosphérique soudain – Sudden Stratospheric Warming (SSW). Il se produit lorsqu’il y a une augmentation rapide de la température dans la stratosphère. Cette augmentation de la température peut affaiblir ou même faire se briser le vortex polaire, ce qui peut avoir un impact significatif sur les conditions météorologiques dans l’hémisphère nord. Un tel événement se produit généralement en hiver et peut durer plusieurs semaines.

Il est important de noter que les événements SSW sont relativement rares ; ils se produisent en moyenne tous les 2 à 3 ans, mais ils deviennent plus fréquents ces dernières années avec le réchauffement climatique et l’augmentation des températures, en particulier dans l’Arctique.

Ces derniers jours, le vortex polaire a subi un affaissement qualifié d’extrême par les services météo américains. Résultat : cette grande masse d’air froid a plongé vers l’est et le centre des États-Unis. Plus de la moitié du pays a connu un coup de froid brutal dès le 4 janvier 2025, jusque dans les États du Sud, comme le Texas (-10 °C) et la Louisiane (-2 °C).

Cet air glacial s’est confronté à une perturbation, ce qui a donné lieu à la tempête de neige Blair. De très importantes chutes de neige affectent la moitié Est du pays, avec jusqu’à un mètre dans l’État de New York.

Les services météo prévoient que la neige va cesser, mais l’air froid va résister, et même davantage plonger vers les États du Sud. Ils annoncent -8 °C à Nashville (Tennessee) et jusqu’à -18 °C dans les plaines centrales dans les prochains jours.

Selon la chaîne CNN Weather, il pourrait faire si froid en Floride que les iguanes tomberont des arbres comme ce fut le cas, par exemple, en janvier 2022. En effet, ces animaux entrent dans un état de paralysie temporaire lorsque la température extérieure franchit un certain seuil.

Photo: C. Grandpey

Source : The Weather Network, médias d’information américains.

Vortex polaire stable et instable (Source: Météo France)

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There is a lot of talk about the polar vortex these days in connection with the cold snap affecting the United States. As I explained previously (see my January-February 2023 posts), the polar vortex is a large area of low pressure in the upper atmosphere that typically sits over the Earth’s poles. It is a persistent and large-scale circulation pattern that is created by the cold temperatures at the poles. It’s strongest in the winter and weakest in the summer. Actually, the polar vortex is rather a series of circulating winds – jet streams – that are strongest at the poles but can also extend to lower latitudes.

One event likely to affect the behaviour of the polar vortex is a Sudden Stratospheric Warming (SSW). It occurs when there is a rapid increase in temperature in the stratosphere, the layer of the atmosphere above the troposphere. This increase in temperature can cause the polar vortex to weaken or even split, which can have a significant impact on weather patterns in the northern hemisphere. These events typically occur in the winter, and can last for several weeks.

It’s important to note that SSW events are relatively rare, happening on average every 2 – 3 years, but they are becoming more frequent in recent years with global warming and the increase of global temperatures, especially in the Arctic.

In recent days, the polar vortex has undergone a subsidence described as extreme by the American weather services. As a result, this large mass of cold air has plunged towards the east and center of the United States. More than half of the country has experienced a sudden cold snap since January 4th, 2025, as far as the southern states, such as Texas (-10 °C) and Louisiana (-2 °C).
This icy air has encountered a disturbance, which has ytiggered the snowstorm Blair. Very heavy snowfall is affecting the eastern half of the country, with up to one meter in New York State.
The weather services predict that the snow will stop, but the cold air will resist, and even more plunge towards the southern states. They predict -8 °C in Nashville (Tennessee) and up to -18 °C in the central plains in the coming days.
According to CNN Weather, it could get so cold in Florida that iguanas will fall out of trees, as happened in January 2022, for example. These animals enter a state of temporary paralysis when the outside temperature exceeds a certain threshold.
Source: The Weather Network, American news media.

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)

Evénements climatiques extrêmes en 2017 // Extreme weather events in 2017

Selon les agences météorologiques, 2017 a été la deuxième ou troisième année la plus chaude de l’histoire et, sans aucun doute, la plus chaude sans l’influence d’El Niño. 2017 a également été remarquable par le nombre de phénomènes climatiques extrêmes. Ainsi, l’année s’est achevée sur un typhon meurtrier en Inde et une vague de froid sans précédent aux Etats-Unis qui viennent s’ajouter à d’autres phénomènes météorologiques très intenses survenus ailleurs dans le monde.

Des événements d’une intensité extrême ont été observés dans la seconde moitié de l’année 2017.

Alors que les moussons les plus violentes de ces deux dernières décennies ont fait en août près d’un millier de morts au Népal, au Bangladesh et en Inde, un épisode d’inondations sans précédent a plongé le Sierra Leone dans le chaos, avec plus de 400 morts et 600 disparus.

C’est surtout dans l’Atlantique que la saison cyclonique a été exceptionnelle, avec l’ouragan Harvey, le plus violent des quinze dernières années aux Etats-Unis, suivi de près par Irma qui a balayé les Caraïbes et s’est maintenu en catégorie 5 – la plus sévère – pendant une période record. Un autre ouragan de catégorie 5, Maria, a dévasté quelques jours plus tard la Dominique et les Iles Vierges. Jamais un tel enchaînement ne s’était produit dans l’Atlantique Nord.

L’histoire se souviendra que l’année où Donald Trump a décidé de se retirer de l’accord de Paris sur le climat fut aussi l’une des années les plus extrêmes sur le plan climatique pour les Etats-Unis. 2017 s’est ouverte sur l’un des pires épisodes hivernaux de tornades de son histoire, puis la fin de l’été a été marquée par le passage dévastateur de trois ouragans (Harvey, Irma et Maria), alors même qu’aucun ouragan majeur n’avait touché terre aux Etats-Unis depuis 12 ans ! Puis ce fut au tour des incendies de ravager la Californie, les pires depuis 80 ans, avant que l’année ne se termine par une vague de froid inédite, avec des températures de -40°C enregistrées près de la frontière canadienne !

Moins médiatisées et pourtant bien plus menaçantes que toutes les autres catastrophes réunies, la sécheresse et la famine qu’elle entraîne ont fait rage cette année dans la Corne de l’Afrique. Les régions centrales de la Somalie ont connu leur pire déficit de pluie depuis 35 ans.

Le coût cumulé de cette succession de fléaux atteint 306 milliards de dollars, selon l’assureur Swiss Re, contre 188 milliards en 2016 et 90 milliards en 2015 ! Si ces chiffres se confirment, 2017 sera la troisième année la plus chère de l’histoire en termes de catastrophes naturelles, alors même qu’aucun cataclysme majeur n’a eu lieu !

Toutes les catastrophes naturelles ne sont pas liées au réchauffement climatique. C’est notamment le cas pour les événements géophysiques comme les séismes. Malgré tout, certains désastres, et notamment ceux qui ont marqué 2017, portent la marque du dérèglement climatique. C’est le cas de la sécheresse et des feux de forêt qui naissent souvent d’impacts de foudre et durent d’autant plus longtemps que les saisons sèches s’allongent. Quant aux ouragans, leur gestation est encore largement méconnue, mais l’augmentation des températures de l’atmosphère et de la surface des océans ne peut qu’accroître la puissance des cyclones tropicaux. De la même manière, la montée du niveau des océans décuple les ravages causés par l’onde de tempête au passage de ces événements majeurs.

Grâce à son climat tempéré, l’Europe est généralement protégée de ces fléaux. Pourtant, l’une des plus incontestables catastrophes liées au réchauffement climatique s’est déroulée à la fin du mois d’août, en Suisse. Deux glissements de terrain successifs, causés par le dégel du permafrost, ont causé la mort de huit personnes ! Dans ce pays, comme ailleurs dans les Alpes, les glaciers fondent à une vitesse impressionnante. Tout va bien !

Source : Presse internationale.

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According to meteorological agencies, 2017 was the second or third hottest year in history and, without a doubt, the hottest without the influence of El Niño. 2017 was also remarkable for the number of extreme weather events. Thus, the year ended with a deadly typhoon in India and an unprecedented cold spell in the United States, in addition to other extreme weather events elsewhere in the world.
Events of extreme intensity have been observed in the second half of 2017.
While the most violent monsoons of the past two decades killed nearly 1,000 people in Nepal, Bangladesh and India in August, unprecedented flooding plunged Sierra Leone into chaos, with 400 dead and 600 missing.
It was in the Atlantic that the hurricane season was exceptional, with Hurricane Harvey, the most violent of the last fifteen years in the United States, followed closely by Irma which swept the Caribbean and remained in category 5 – the most severe – for a record period. Another category 5 hurricane, Maria, devastated Dominica and the Virgin Islands a few days later. Never had such a sequence occurred in the North Atlantic.
History will remember that the year when Donald Trump decided to withdraw from the Paris climate agreement was also one of the most extreme climatic years for the United States. 2017 opened on one of the worst winter episodes of tornadoes in its history, and the end of the summer was marked by the devastating passage of three hurricanes (Harvey, Irma and Maria), even though no major hurricane had hit the United States for 12 years! Then, wildfires ravaged California, the worst in 80 years. The year ended with an unprecedented cold snap, with temperatures of -40 ° C recorded near the Canadian border!
Less publicized and yet much more threatening than all the other disasters combined, the drought and the famine it brings have raged this year in the Horn of Africa. The central regions of Somalia have had their worst rainfall deficit in 35 years.
The cumulative cost of this succession of disasters reaches 306 billion dollars, according to the Swiss Re reinsurer, against 188 billion in 2016 and 90 billion in 2015! If these figures are confirmed, 2017 will be the third most expensive year in history in terms of natural disasters, even though no major cataclysm has occurred!
All natural disasters are not related to global warming. This is particularly the case for geophysical events such as earthquakes. Nevertheless, some disasters, especially those that marked 2017, bear the mark of climate change. This is the case of drought and wildfires that are often caused by lightning strikes and last longer as the dry seasons get longer. As for hurricanes, their gestation is still largely unknown, but the increase in temperatures of the atmosphere and the surface of the oceans can only increase the power of tropical cyclones. In the same way, the rise of the level of the oceans multiplies the ravages caused by the surge of the storm at the passage of these major events.
Thanks to its mild climate, Europe is generally protected from these scourges. Yet one of the most indisputable global warming-related disasters occurred at the end of August in Switzerland. Two successive landslides, caused by the melting of permafrost, caused the death of eight people! In this country, as elsewhere in the Alps, glaciers are melting at an impressive speed. No doubt, everything is fine !
Source: International Press.

Mer de Glace (France) [Photo: C. Grandpey]

Glacier Aletsch (Suisse) [Photo: C. Grandpey]