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.

Les caprices du vortex polaire (suite) // The whims of the polar vortex (continued)

On parle beaucoup du vortex polaire ces jours-ci et des voix se font entendre prédisant une possible arrivée d’air très froid dans certaines parties de l’hémisphère nord en février 2023.
Comme je l’ai expliqué précédemment, 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, la couche de l’atmosphère qui se trouve au-dessus de la troposphère. 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.
Au cours d’un SSW, les vents d’ouest qui circulent normalement autour du vortex polaire peuvent s’affaiblir ou même inverser leur direction, permettant à l’air froid de l’Arctique de s’échapper et de provoquer des entrées d’air arctique au-dessus de l’Europe, de l’Asie, du Canada et des États-Unis. Les effets d’un SSW peuvent également être ressentis à la surface, avec des températures plus froides et une forte probabilité de chutes de neige.
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. Il convient de noter que tous les SSW n’ont pas un impact majeur sur les conditions météorologiques ; certains d’entre eux sont mineurs et ont un effet limité.

Il est encore trop tôt pour prévoir ce qui se passera en février 2023. Les modèles météorologiques et les anomalies de température pointent vers un affaiblissement du vortex polaire et une possible entrée d’air froid dans l’hémisphère nord dans les semaines à venir.
Les températures dans la stratosphère sont à la hausse avec une vague de réchauffement qui se développe au-dessus de l’Arctique. Les prévisions actuelles tablent sur un événement SSW fort qui pourrait faire monter les températures stratosphériques à des niveaux record pour cette période de l’année.
L’un des modèles montre des anomalies chaudes qui envahissent la stratosphère au-dessus des régions polaires dans les premiers jours de février. Même si le vortex polaire est sévèrement affaibli et perturbé, il sera toujours présent. L’emplacement des descentes d’air froid dépendra de l’endroit où le vortex polaire se divisera ou se déplacera, ainsi que d’autres facteurs tels qu’El Niño ou La Niña qui ont une influence sur le temps à ce moment-là.
Un SSW mineur – qui semble le plus probable – est généralement moins susceptible qu’un SSW majeur d’avoir un impact sur les conditions météorologiques de surface. Cependant, un SSW majeur peut aussi se produire après un ou deux épisodes de réchauffement mineurs qui ont affaibli le vortex polaire, et il y a un certain risque pour que cela se produise. Au final, personne ne sait ce qui va se passer dans les semaines à venir…!
Il faut tout de même garder à l’esprit qu’un SSW en février 2018 a entraîné une vague de froid très sévère sur l’Amérique du Nord à la fin de ce mois-là et début mars. En revanche, le SSW de janvier 2019 n’a eu aucun impact significatif sur le Royaume-Uni et plus tard sur l’Europe. Celui de 2021, quant à lui, a entraîné une importante arrivée de froid dans une grande partie de l’Europe.
Source : The Weather Network.

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There is much talk about the polar vortex these days and voices can be heard predicting a possible arrival of very cold air in parts of the northern hemisphere in February 2023.

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.

During an SSW, the westerly winds that normally circulate around the polar vortex can weaken or even reverse direction, allowing cold Arctic air to escape and cause Arctic air outbreaks over Europe, Asia, Canada, and the United States. The effects of a SSW can also be felt at the surface, with colder temperatures and an increased likelihood of snowfall.

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. It is worth noting that not all SSWs lead to a major impact on weather patterns, some of them are minor and have a limited effect.

It is still too early to be sure of what will happen in February 2023. Weather models and temperature anomalies point towards a weakening of the polar vortex and the potential for cold air outbreaks in the northern hemisphere in the weeks ahead.

The temperatures in the stratosphere are already on the rise as a warming wave is developing over the Arctic. The current forecast calls for a strong event that could raise the stratospheric temperatures to record high levels for this time of year.

One of the models shows warm anomalies taking over the stratospheric polar regions in the first days of February. While the polar vortex will be severely weakened and disrupted, it will still be present. The location of cold air outbreaks may depend on where the polar vortex splits or displaces, as well as other factors such as El Niño or La Niña which influence the weather at the time.

A minor SSW, which is looking likely, is generally less likely to impact surface weather patterns than a major SSW. However, a major SSW can still occur after one or two minor warmings that weaken the polar vortex prior, and there is some support from ensembles for this to occur. In the end, nobody knows what will happen in the coming weeks… !

However, one should kep in mind that a SSW in February 2018 led to a verty severe cold snap over North America later that month and into early March, whereas the SSW in January 2019 had no significant impact for the UK and later Europe. The one in 2021, on the other hand, led to a significant cold outbreak event across much of Europe.

Source : The Weather Network.

Vortex polaire stable et instable (Source: Météo France)

Les caprices du vortex polaire (suite) // The whims of the polar vortex (continued)

Après une première quinzaine de janvier 2023 inhabituellement chaude en France, avec un manque cruel d’enneigement dans les stations de sports d’hiver, il semble que le temps se refroidisse, mais sans atteindre les basses températures auxquelles on pourrait s’attendre en cette saison.
La France n’est pas le seul pays concerné par la météo un peu folle qui prévaut actuellement. Certaines parties de l’est du Canada connaissent des températures exceptionnellement chaudes. Certaines villes canadiennes sont en train de connaître l’hiver le plus chaud de leur histoire. Toronto pourrait bien connaître son premier hiver avec une température moyenne au-dessus de zéro.
Dans le même temps, des températures extrêmement froides sont enregistrées en Sibérie avec -62,4°C à Tongulakh le 14 janvier. Il s’agit de la température la plus froide sur Terre enregistrée en 2023. C’est également la température la plus froide en Russie depuis plus d’une décennie. Par comparaison, cette température n’est qu’à 0,3°C de la température moyenne sur la planète Mars et gèlerait en quelques secondes une peau qui serait exposée à un tel froid.
Cette situation surprenante est due à la situation globale sur la planète. Une fois encore, le responsable est le vortex polaire. Le vortex présente des ondulations prononcées (voir image ci-dessous) et se brise parfois, permettant à des langues d’air froid de se déplacer vers des latitudes plus basses. Le noyau du vortex polaire séjourne actuellement sur la Russie, ce qui explique la température extrême enregistrée à Tongulakh. En revanche, cette situation envoie de l’air doux à travers le Canada.
Le jet-stream (ou courant-jet) zonal du Pacifique a maintenu ces conditions pendant une période prolongée, mais les modèles de prévisions à longue portée entrevoient des changements. Selon ces modèles, vers la fin du mois de janvier, le courant-jet tend vers un schéma amplifié. C’est le signe d’une arrivée de froid arctique plus intense vers le sud, au-dessus du Canada. Cette prévision doit, bien sûr, être confirmée.
Source : The Weather Network.

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After a first fortnight of January 2023 unusually warm in France , with a severe lack of snow in winter sport resorts, it looks as if the weather is getting colder, but noth with the low temperatures one could expect in this season.

France is not the only concerned with the current crazy weather. Parts of eastern Canada are experiencing unusually warm temperatures. Canadian cities are on pace for the warmest winter on record. Toronto could see its first winter with an average temperature above freezing.

Meantime, extremely cold temperatures are recorded in Siberia with an astonishing -62.4°C in Tongulakh on January 14th. This was Earth’s coldest temperature recorded in 2023. It was also the coldest temperature Russia has experienced in over a decade. For perspective, this temperature is a mere 0.3°C from the average temperature on Mars and would freeze exposed skin in seconds.

This surprising situation comes down to the global pattern. The polar vortex is showing pronounced ondulations (see image below) and sometimes breaks open, allowing tongues of cold air to travel to lower latitudes. The core of the polar vortex has currently taken an extended vacation in Russia, ushering in this extreme cold and sending mild air across Canada.

The recent zonal Pacific jet stream has kept these conditions in place for a prolonged period, but long-range models hint that change is coming. Closing out the month of January, the jet stream trends into an amplified pattern. This is a signal for a more active pattern and gives extreme arctic cold more opportunities to travel south over Canada.

Source : The Weather Network.

Source : The Weather Network