Le vortex polaire arrive dans l’hémisphère nord : l'hiver sera glacial
Avec la hausse spectaculaire des températures d’environ 40°C dans la stratosphère au-dessus de la Sibérie, le vortex polaire s’est écarté du pôle Nord.
De la glace s’est formée sur les rives du lac Michigan alors que les températures ont chuté pour atteindre jusqu’à -20°C à Chicago en janvier 2019. Le phénomène a été causé par la descente vers le sud du vortex polaire.
De la glace s’est formée sur les rives du lac Michigan alors que les températures ont chuté pour atteindre jusqu’à -20°C à Chicago en janvier 2019. Le phénomène a été causé par la descente vers le sud du vortex polaire.
Chaque année, les passionnés de météorologie guettent avec impatience le moindre signe d’un déplacement vers le sud du vortex polaire. Cette masse d’air froid, qui tourne autour de l’Arctique, apporte alors températures glaciales et neige sous les latitudes moyennes.
Leur attente pourrait bientôt prendre fin. Si vous n’êtes pas météorologue, sachez que ce phénomène est causé par une hausse récente et fulgurante des températures dans l’Arctique. Surprenant, non ?
Pour être plus précis, les températures sont élevées dans la stratosphère au-dessus de la Sibérie. Au cours de la première semaine de janvier, elles ont augmenté, passant de -69°C à -13°C. Bien que ces « réchauffements stratosphériques soudains » se produisent dans une certaine mesure chaque année, celui-ci est considéré comme un phénomène majeur et est moins fréquent.
La masse d’air extrêmement chaud a déséquilibré le vortex polaire glacial, l’écartant de son axe pôle Nord avec une telle force qu’il s’est coupé en deux et semble désormais doté de deux jambes : l’une se trouve sur l’Amérique du Nord, l’autre sur l’Europe.
Cette perturbation pourrait avoir pour conséquence des températures glaciales s’abattant sur le Nord-Est et le Midwest des États-Unis, ainsi que les régions de moyenne latitude en Europe. La vague de froid est attendue pour la semaine prochaine ou celle d’après. Elle devrait durer, par intermittence, jusqu’en février.
QU’EST-CE QUE LE VORTEX POLAIRE ?
Le terme « vortex polaire » peut désigner deux phénomènes climatiques distincts, mais liés.
C’est dans la couche inférieure de l’atmosphère, la troposphère, là où se forment les conditions météorologiques, que tournoie un vortex polaire. Ce courant-jet, parfois appelé vortex circumpolaire, fait le tour de la planète chaque année. De grande taille, il descend souvent à des latitudes moyennes, c’est-à-dire dans la région du globe située entre l’Arctique et l’Équateur, et se déplace d’ouest en est.
Le vortex polaire stratosphérique se trouve lui dans la couche atmosphérique supérieure, située entre 16 et 50 kilomètres d’altitude. C’est là, dans la stratosphère, qu’une masse d’air froid provenant de l’Arctique plongé dans l’obscurité se met à tournoyer chaque hiver avant de se dissiper au printemps. Ce vortex est bien plus petit que le vortex de la troposphère et il tournoie d’ordinaire au-dessus du pôle Nord, d’ouest en est.
Korotki se dirige vers un phare mis hors service il y a plus de 10 ans. Lorsqu'il n'avait plus de bois pour le feu, il arrachait les panneaux du phare pour chauffer la station météo dans laquelle il vivait et travaillait. Depuis, cette station a été remplacée par une infrastructure plus récente.
Korotki se dirige vers un phare mis hors service il y a plus de 10 ans. Lorsqu'il n'avait plus de bois pour le feu, il arrachait les panneaux du phare pour chauffer la station météo dans laquelle il vivait et travaillait. Depuis, cette station a été remplacée par une infrastructure plus récente.
Par une journée paisible et sans vent, Vyacheslav Korotki dérive seul sur la mer de Barents à bord du bateau qu'il a lui-même construit, non loin de la station météorologique de Khodovarikha. Il a passé la majeure partie de sa vie dans les stations reculées de l'Arctique et aime particulièrement cette région dans laquelle il vit depuis près de 20 ans.
Par une journée paisible et sans vent, Vyacheslav Korotki dérive seul sur la mer de Barents à bord du bateau qu'il a lui-même construit, non loin de la station météorologique de Khodovarikha. Il a passé la majeure partie de sa vie dans les stations reculées de l'Arctique et aime particulièrement cette région dans laquelle il vit depuis près de 20 ans.
Cette radio de l'ancienne station météo permettait de transmettre des données comme la température et les précipitations à la station de la ville la plus proche, Arkhangelsk, à 800 km de là. Korotki continue de transmettre ces données toutes les trois heures, nuit et jour.
Cette radio de l'ancienne station météo permettait de transmettre des données comme la température et les précipitations à la station de la ville la plus proche, Arkhangelsk, à 800 km de là. Korotki continue de transmettre ces données toutes les trois heures, nuit et jour.
Kesha, le perroquet, est un cadeau de la photographe Evgenia Arbugaeva pour la nouvelle année. Il tient compagnie à Korotki pendant un repas à l'ancienne station météo. Il doit son nom à l'oiseau d'un dessin animé populaire de l'époque soviétique.
Kesha, le perroquet, est un cadeau de la photographe Evgenia Arbugaeva pour la nouvelle année. Il tient compagnie à Korotki pendant un repas à l'ancienne station météo. Il doit son nom à l'oiseau d'un dessin animé populaire de l'époque soviétique.
Cette maquette de phare en allumettes construite par Korotki semble projeter l'ombre du paysage arctique sur le mur de la station météo. Le phare miniature est posé sur un ouvrage de référence de l'ère soviétique intitulé Dynamique de la banquise.
Cette maquette de phare en allumettes construite par Korotki semble projeter l'ombre du paysage arctique sur le mur de la station météo. Le phare miniature est posé sur un ouvrage de référence de l'ère soviétique intitulé Dynamique de la banquise.
« Je leur ai apporté des fruits et du chocolat, » raconte Arbugaeva. « Ces petites attentions sont précieuses en Arctique, elles donnent le sourire à la météorologue et gardienne de phare Evgenia Kostikova. Elle a enveloppé les pommes une par une dans du papier, comme si elles étaient faites de cristal, pour les empêcher de geler. »
« Je leur ai apporté des fruits et du chocolat, » raconte Arbugaeva. « Ces petites attentions sont précieuses en Arctique, elles donnent le sourire à la météorologue et gardienne de phare Evgenia Kostikova. Elle a enveloppé les pommes une par une dans du papier, comme si elles étaient faites de cristal, pour les empêcher de geler. »
« Le bout du monde, » c'est ce qu'a peint en blanc Ivan Sivkov sur cette cabane de stockage. Elle se situe à proximité du port où un brise-glace fait escale chaque été pour approvisionner le phare et la station météorologique de Kanin Nos.
« Le bout du monde, » c'est ce qu'a peint en blanc Ivan Sivkov sur cette cabane de stockage. Elle se situe à proximité du port où un brise-glace fait escale chaque été pour approvisionner le phare et la station météorologique de Kanin Nos.
Rejoints par leur chien, Dragon, Kostikova et Sivkov prélèvent des échantillons pour mesurer la salinité de l'eau de mer qui entoure l'étroite péninsule de Kanin, où la mer Blanche rencontre celle de Barents.
Rejoints par leur chien, Dragon, Kostikova et Sivkov prélèvent des échantillons pour mesurer la salinité de l'eau de mer qui entoure l'étroite péninsule de Kanin, où la mer Blanche rencontre celle de Barents.
Kostikova se réchauffe près d'un petit radiateur en lisant un livre. Enfant, un ami de sa famille lui parlait de la vie en Arctique. À 19 ans, elle a décroché son premier travail dans une station polaire. Elle dit avoir immédiatement su qu'elle était faite pour l'Arctique.
Kostikova se réchauffe près d'un petit radiateur en lisant un livre. Enfant, un ami de sa famille lui parlait de la vie en Arctique. À 19 ans, elle a décroché son premier travail dans une station polaire. Elle dit avoir immédiatement su qu'elle était faite pour l'Arctique.
Kostikova et Sivkov font route vers le phare qui semble flotter au beau milieu du blizzard. C'est l'un des derniers phares de l'Arctique. De nouvelles routes maritimes voient le jour et les navires sont aujourd'hui pour la plupart équipés de systèmes de navigation modernes.
Kostikova et Sivkov font route vers le phare qui semble flotter au beau milieu du blizzard. C'est l'un des derniers phares de l'Arctique. De nouvelles routes maritimes voient le jour et les navires sont aujourd'hui pour la plupart équipés de systèmes de navigation modernes.
« Quand les morses nous ont encerclés, la hutte tremblait, » raconte Arbugaeva. « Leurs grognements étaient vraiment puissants ; c'était difficile de dormir la nuit. La température intérieure a aussi fortement augmenté à cause de la chaleur dégagée par les morses de cette immense colonie du Pacifique. S'ils étaient si nombreux à s'être hissés à terre (environ 100 000), c'est parce que le réchauffement climatique a grignoté la banquise sur laquelle ils se reposent habituellement.
« Quand les morses nous ont encerclés, la hutte tremblait, » raconte Arbugaeva. « Leurs grognements étaient vraiment puissants ; c'était difficile de dormir la nuit. La température intérieure a aussi fortement augmenté à cause de la chaleur dégagée par les morses de cette immense colonie du Pacifique. S'ils étaient si nombreux à s'être hissés à terre (environ 100 000), c'est parce que le réchauffement climatique a grignoté la banquise sur laquelle ils se reposent habituellement.
Soulevée par le vent, la neige enveloppe les édifices abandonnés et jette un regard froid sur les avenues désertes de Dikson. Elle qui incarnait autrefois la conquête soviétique de l'Arctique, la ville portuaire a progressivement été laissée pour compte après l'implosion de l'URSS en 1991.
Soulevée par le vent, la neige enveloppe les édifices abandonnés et jette un regard froid sur les avenues désertes de Dikson. Elle qui incarnait autrefois la conquête soviétique de l'Arctique, la ville portuaire a progressivement été laissée pour compte après l'implosion de l'URSS en 1991.
Nikolai Rovtin se laisse aller à ses pensées après avoir parlé de sa femme, disparue un an plus tôt. Il vit désormais dans une station météo abandonnée. Avant que les Soviétiques ne tentent de conquérir l'Arctique, il vivait dans une yaranga, une habitation traditionnelle tchouktche construite en bois et peaux de rennes.
Nikolai Rovtin se laisse aller à ses pensées après avoir parlé de sa femme, disparue un an plus tôt. Il vit désormais dans une station météo abandonnée. Avant que les Soviétiques ne tentent de conquérir l'Arctique, il vivait dans une yaranga, une habitation traditionnelle tchouktche construite en bois et peaux de rennes.
Le crâne d'un morse trône sur la table d'une cabane de chasseur. La viande de morse est un moyen de subsistance essentiel pour les Tchouktches qui, d'après un chasseur du village, ont droit à un quota annuel de baleines et de morses. Les chasseurs utilisent des harpons traditionnels mais aussi des fusils modernes.
Le crâne d'un morse trône sur la table d'une cabane de chasseur. La viande de morse est un moyen de subsistance essentiel pour les Tchouktches qui, d'après un chasseur du village, ont droit à un quota annuel de baleines et de morses. Les chasseurs utilisent des harpons traditionnels mais aussi des fusils modernes.
La nuit tombe sur les chasseurs tchouktches qui regagnent leur village après avoir harponné cette baleine grise pour sa viande. Sur le retour, la tradition veut que les chasseurs restent silencieux et ne parlent qu'en pensée, uniquement à la baleine, à laquelle ils demandent pardon et expliquent pourquoi la chasse était nécessaire.
La nuit tombe sur les chasseurs tchouktches qui regagnent leur village après avoir harponné cette baleine grise pour sa viande. Sur le retour, la tradition veut que les chasseurs restent silencieux et ne parlent qu'en pensée, uniquement à la baleine, à laquelle ils demandent pardon et expliquent pourquoi la chasse était nécessaire.
Vika Taenom porte une tenue traditionnelle tchouktche, appelée kamleika, pendant une répétition de danse au centre culturel d'Enourmino. Ces danses imitent pour la plupart le mouvement des animaux ; celle-ci doit lui permettre d'invoquer des oiseaux comme les oies, les canards et les mouettes.
Vika Taenom porte une tenue traditionnelle tchouktche, appelée kamleika, pendant une répétition de danse au centre culturel d'Enourmino. Ces danses imitent pour la plupart le mouvement des animaux ; celle-ci doit lui permettre d'invoquer des oiseaux comme les oies, les canards et les mouettes.
« En entrant dans la pièce silencieuse, j'imaginais les étoiles briller en harmonie avec la musique, » se souvient Arbugaeva. « Puis j'ai entendu le claquement des portes malmenées par le vent dans le couloir et de mystérieux grincements. Avec mon imagination confuse j'ai pensé avoir entendu des bruits de pas… et je suis partie en courant. »
« En entrant dans la pièce silencieuse, j'imaginais les étoiles briller en harmonie avec la musique, » se souvient Arbugaeva. « Puis j'ai entendu le claquement des portes malmenées par le vent dans le couloir et de mystérieux grincements. Avec mon imagination confuse j'ai pensé avoir entendu des bruits de pas… et je suis partie en courant. »
L'aurore boréale illumine un monument érigé sur une place abandonnée de Dikson. La statue rend hommage aux soldats tombés pour défendre cet avant-poste autrefois prospère contre l'armée allemande pendant la Seconde Guerre mondiale.
L'aurore boréale illumine un monument érigé sur une place abandonnée de Dikson. La statue rend hommage aux soldats tombés pour défendre cet avant-poste autrefois prospère contre l'armée allemande pendant la Seconde Guerre mondiale.
Les derniers enfants à avoir fréquenté cette école sont aujourd'hui adultes, mais leurs cahiers sont toujours ouverts, comme figés dans le temps. Arbugaeva a dû attendre deux semaines dans le noir avant qu'une aurore boréale ne lui apporte suffisamment de lumière pour réaliser ses clichés.
Les derniers enfants à avoir fréquenté cette école sont aujourd'hui adultes, mais leurs cahiers sont toujours ouverts, comme figés dans le temps. Arbugaeva a dû attendre deux semaines dans le noir avant qu'une aurore boréale ne lui apporte suffisamment de lumière pour réaliser ses clichés.
Une poupée appuyée sur le mur gelé d'un rebord de fenêtre dans une école abandonnée de Dikson. À son apogée dans les années 1980, la ville était l'incarnation même de la conquête de l'Arctique et abritait environ 5 000 personnes.
Une poupée appuyée sur le mur gelé d'un rebord de fenêtre dans une école abandonnée de Dikson. À son apogée dans les années 1980, la ville était l'incarnation même de la conquête de l'Arctique et abritait environ 5 000 personnes.
Ce centre culturel qui accueillait autrefois spectacles et festivités n'a pas vu âme qui vive depuis fort longtemps. On retrouve ce style architectural dans d'autres avant-postes de l'Arctique établis au fil de la conquête afin de construire des infrasctructures le long de la route maritime du Nord.
Ce centre culturel qui accueillait autrefois spectacles et festivités n'a pas vu âme qui vive depuis fort longtemps. On retrouve ce style architectural dans d'autres avant-postes de l'Arctique établis au fil de la conquête afin de construire des infrasctructures le long de la route maritime du Nord.
Si ces deux systèmes peuvent avoir une influence sur les conditions météorologiques, c’est bien la perturbation du vortex stratosphérique qui peut avoir pour conséquence une vague de froid. Ce vortex polaire doit garder une différence de température stable avec celle de la troposphère pour maintenir son axe au-dessus du pôle Nord. Lorsque l’écart de température se réduit trop (un réchauffement fulgurant suffit), il commence à s’écarter de sa trajectoire et à se diriger vers le sud, poussant le vortex de la troposphère devant lui.
Le 4 janvier dernier, les scientifiques ont détecté un réchauffement stratosphérique soudain au-dessus de la Sibérie. Si de tels phénomènes sont fréquents, les perturbations de cette ampleur ne surviennent généralement que tous les deux ans, explique Judah Cohen. Ce dernier est le directeur des prévisions saisonnières chez Atmospheric and Environmental Research, une entreprise qui conseille les agences gouvernementales et le secteur privé sur les risques météorologiques.
Selon Michael Ventrice, météorologue chez The Weather Company, une société qui effectue des prévisions météorologiques, ces phénomènes de réchauffement stratosphérique sont encore peu compris. En 2018, après qu’une vague de froid a entraîné une hausse fulgurante de la demande énergétique et a causé une pénurie de gaz naturel au Royaume-Uni, le météorologue a entamé des recherches pour identifier l’origine de ces perturbations arctiques. Son objectif était de pouvoir produire de meilleures prévisions à long terme plus tôt dans la saison. Michael Ventrice a ainsi découvert que les « zones » d’air chaud entrant dans la stratosphère se trouvaient généralement au-dessus de la Sibérie ou de l’Atlantique nord.
L’air chaud et l’air froid de la troposphère bloquent les vents du courant-jet qui soufflent de manière rectiligne, un peu comme des autotamponneuses atmosphériques. Cela crée des « torsions » dans les vents, qui montent dans la couche atmosphérique supérieure pour entrer dans le vortex polaire stratosphérique et ainsi perturber ce flux circulaire.
« Ces torsions font monter de l’énergie ondulante dans la stratosphère. Lorsque cette énergie est suffisamment forte et dure suffisamment longtemps, elle peut perturber le vortex polaire stratosphérique habituellement quasi circulaire », explique Jennifer Francis, scientifique spécialiste de l’atmosphère à l'Institut océanographique de Woods Hole.
L’interaction entre la perturbation de la stratosphère et les conditions météorologiques dans la troposphère n’est pas totalement comprise. Il semblerait toutefois que lorsque le vortex de la stratosphère soit perturbé (qu’il se divise, se déplace ou s’allonge) ; il pourrait pousser le courant-jet en dessous de lui vers le sud, envoyant une vague de froid arctique dans les villes américaines, européennes et asiatiques. C’est la raison pour laquelle il a brièvement fait plus froid à Chicago en 2019 qu’au pôle Nord.
C’est aussi pour cela que les prévisions ont récemment été modifiées pour prendre en compte la perturbation du vortex polaire. Elles indiquent désormais que le Nord-Est et le Midwest des États-Unis pourraient être frappés par des conditions météorologiques hivernales extrêmes dans les prochaines semaines.
UNE CONSÉQUENCE DU CHANGEMENT CLIMATIQUE ?
La difficulté de prévoir l’influence qu’aura cette spirale tournoyant à 50 kilomètres au-dessus de l’Arctique réside dans l’un de ses mystérieux et complexes facteurs, le rôle du changement climatique.
Au cours des 30 dernières années, l’Arctique s’est réchauffé deux fois plus vite que le reste du monde. Ce phénomène, connu sous le nom d’amplification arctique, a provoqué le recul des glaciers et le rétrécissement de la banquise dans la région. Il pourrait également rendre le vortex polaire stratosphérique instable, même si aucun lien de cause à effet n’a été identifié par les scientifiques.
Selon Jennifer Francis, les torsions du courant-jet qui déstabilisent le vortex polaire pourraient être renforcées par le rétrécissement de la banquise arctique.
« La perte de toute cette glace a permis à une importante quantité de la chaleur du Soleil de réchauffer les eaux arctiques. Maintenant, la chaleur est libérée dans l’atmosphère, ce qui crée des poches d’air chaud dans ces régions clés », déclare-t-elle. « Ces poches peuvent générer des oscillations vers le nord plus importantes, plus puissantes et plus durables dans le courant-jet, ce qui perturbe en retour le vortex polaire ».
Avec 2016, l’année 2020 a été l’une des plus chaudes jamais enregistrées, concluant ainsi la décennie la plus torride depuis le début des relevés de température. 2020 a également été marquée par la plus faible étendue de la banquise jamais enregistrée dans l’Arctique. D’autres recherches sont nécessaires pour comprendre avec exactitude la manière dont le réchauffement climatique influence les phénomènes météorologiques qui descendent chaque année de l’Arctique.
Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.
