Scientifiquement : comment le début de l'effondrement du vortex polaire affecte-t-il le changement des conditions météorologiques avec le début du printemps ?

Météo de l'Arabie - Le vortex polaire est un moteur très puissant des conditions météorologiques pendant la saison froide jusqu'au printemps, et son effet s'étend de la couche inférieure aux niveaux supérieurs de l'atmosphère dans la stratosphère, et à cette période de l'année une forte l'effondrement du vortex polaire commence dans les niveaux supérieurs de l'atmosphère Cet événement d'effondrement se traduira par un changement des conditions météorologiques au cours des prochaines semaines.

Pour comprendre l'impact de cela sur la météo, nous apprendrons d'abord de manière simple ce qu'est le vortex polaire , et pourquoi il est si important, puis nous analyserons les derniers développements et détaillerons les changements climatiques liés à l'effondrement du vortex polaire. vortex durant le mois d'avril et la saison estivale de 2022.

Le vortex polaire et son impact sur le temps dans l'hémisphère nord

À mesure que nous approchons de l'automne chaque année, les régions arctiques commencent à recevoir moins de soleil et l'Arctique commence à se refroidir. Mais à mesure que les températures polaires baissent, l'atmosphère du sud est encore relativement plus chaude car elle continue de recevoir la lumière et l'énergie du soleil.

(Montré au solstice d'hiver lorsque les régions polaires commencent à recevoir très peu d'énergie solaire par rapport aux régions du sud, qui reçoivent encore beaucoup de lumière solaire et d'énergie.)

Au fur et à mesure que la température diminue au-dessus des régions polaires, la pression atmosphérique diminue également, donc l'augmentation de la différence de température vers le sud conduit à la création d'une forte différence de pression atmosphérique à grande échelle, donc une forte circulation d'air commence à se développer autour la basse pression dans l'hémisphère Nord, cette rotation s'étend des couches superficielles à la stratosphère, cette rotation est connue sous le nom de vortex polaire .

(L'image montre les couches de l'atmosphère, la troposphère (la couche bleue) où se produisent les changements de temps, et la stratosphère (la couche verte) avec la couche d'ozone au-dessus.)

La circulation de l'air dans le vortex polaire ressemble à un grand ouragan qui couvre tout le pôle Nord, jusqu'aux latitudes moyennes, et a un impact sur tous les niveaux de l'atmosphère, à des degrés divers à différentes altitudes.

L'image ci-dessous montre un exemple typique d'un vortex polaire à son intensité maximale pendant l'hiver à une altitude d'environ 30 km (10 mbar) environ au milieu de la stratosphère.

L'image suivante ci-dessous montre le vortex polaire à une altitude plus basse, environ 5 km. Plus on se rapproche du sol, plus le vortex polaire est déformable car l'air dans le vortex interagit avec les montagnes, le relief général, et aussi avec des systèmes météorologiques puissants.

Lorsque le vortex polaire est fort et que l'air polaire circule fortement, cet air froid est piégé dans les régions polaires et l'empêche de s'échapper ou de s'étendre vers le bas, créant un temps plus doux pour la plupart des États-Unis et de l'Europe (figure ci-dessous à gauche).

Un vortex polaire faible (ondulant) crée un temps très dynamique, car le vortex a plus de difficulté à contenir l'air plus froid, le faisant s'échapper des régions polaires dans des «bras» qui s'étendent vers des latitudes plus basses (à droite de la figure ci-dessus), ce qui entraîne air plus frais et chutes de neige.

Ces armes contiennent également beaucoup d'énergie et peuvent créer de puissantes tempêtes hivernales, comme Nor'Ester aux États-Unis ou de fortes tempêtes de vent dans l'Atlantique Nord.

Une perturbation de la circulation des vortex polaires peut se produire en raison d'une élévation de la température et de la pression dans la stratosphère, un événement appelé « flash stratosphérique », qui conduit à l'effondrement du vortex polaire.

Mais il pourrait également y avoir de plus petites ondes de réchauffement stratosphérique qui ne font pas s'effondrer le vortex polaire, mais le déplacent ou le perturbent suffisamment pour affaiblir son effet aux niveaux proches de la surface.

Attentes de l'effondrement du vortex polaire au cours de ces jours

La vidéo suivante montre le prochain événement d'effondrement du vortex polaire, avec des projections du niveau de 10 mbar (30 km), nous pouvons voir un aperçu rapide de la première division du vortex polaire, suivie d'un fort déplacement et d'un affaiblissement.

1/ Pas de blog aujourd'hui alors voici quelques réflexions. La perturbation/séparation #PolarVortex est complète avec un vortex fille majeur sur l'Eurasie et un vortex fille mineur sur l'Amérique du Nord. Entre les deux se trouve une haute pression sur l'Arctique, y compris le Groenland dans la stratosphère polaire. pic.twitter.com/ZrZaW6LZ6m

— Judah Cohen (@judah47) 21 mars 2022

Le principal résultat de l'effondrement montré dans la vidéo du vortex polaire n'est pas seulement une tempête hivernale ou des masses d'air froid se déplaçant du Midwest vers le nord-est des États-Unis, c'est une vaste région cyclonique circulant sur tout l'hémisphère nord, à partir du niveau du sol. à la stratosphère supérieure et au-delà, de sorte qu'il atteint une hauteur de plus de 50 km.

La fin du vortex polaire hivernal

Le niveau de 10 mbar est généralement observé lors de l'analyse du vortex polaire stratosphérique, c'est-à-dire à une altitude d'environ 28-32 km, c'est la couche stratosphérique moyenne qui montre la force générale et l'état du vortex polaire stratosphérique.

La force du vortex polaire est souvent mesurée par la force des vents qu'il produit, c'est-à-dire en mesurant la vitesse des vents d'ouest (d'ouest en est) autour du cercle arctique (60 degrés de latitude nord).

Dans l'image ci-dessous, nous avons la vitesse moyenne transversale du vent de mousson du vortex polaire au niveau de 10 mbar, la ligne noire est la moyenne à long terme et la ligne bleue est la force du vortex polaire en 2021/2022 saison d'hiver, nous pouvons voir que dans la majeure partie de la saison Froide, le vortex polaire était plus fort que d'habitude .

Alors que la ligne rouge est la prévision, ce qui indique que l'affaiblissement rapide du vortex polaire arrive dans les prochains jours, lorsque les vents (d'ouest) de la région tombent en dessous de zéro lors d'un événement brusque et rapide, cela est considéré comme un effondrement de l'air circulation.

En regardant de près la partie prévue (ligne rouge), la diminution rapide des vitesses des vents d'ouest est observée dans la stratosphère, alors que le vortex polaire s'effondre et que l'Arctique se termine.

Mais pas seulement le vent, la température est aussi d'une grande importance. Plus le vortex polaire est froid, plus il devient fort et produit également des vents plus forts. Ci-dessous, nous avons l'analyse de la saison 2021/2022 de la température stratosphérique à 10 mbar de la NASA.

La ligne rouge/violet est la saison 2021/2022, qui montre un vortex polaire plus frais que la normale à 10 mbar dans la stratosphère. Mais récemment, nous pouvons voir une augmentation de la température. Surtout dans la partie prévisionnelle (en orange), elle atteindra ses plus hauts niveaux, c'est le début du réchauffement stratosphérique actuel.

Bien sûr, des températures plus fraîches et des vents plus forts signifient une pression plus basse, et cela peut être vu dans l'image suivante par la forte accumulation de basse pression dans la stratosphère à la fin novembre, lorsque le vortex polaire était fort, jusqu'aux niveaux de surface au début décembre, et la pression atmosphérique est devenue plus forte en 2022 mais avait du mal à remonter à la surface.

De puissants systèmes à haute pression se précipitaient dans la stratosphère et "écartaient" les vortex polaires supérieur et inférieur en février, et maintenant également en mars.

Nous allons maintenant examiner ce qui se passera exactement dans les niveaux supérieurs de l'atmosphère et comment cela affectera notre météo dans les semaines à venir.

Le début de l'événement de stratification tourbillonnaire

Un événement d'effondrement de vortex polaire est un processus très actif avec une série d'événements délicats, entraînés par de fortes anomalies dans les valeurs de pression atmosphérique. Parce que ces puissants systèmes de pression interagissent les uns avec les autres, beaucoup d'énergie est transférée dans la stratosphère. C'est un processus bien connu appelé "activité d'onde verticale" (Activité d'onde verticale).

Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir un exemple d'activité d'onde verticale. Premièrement, nous avons de puissants systèmes météorologiques qui canalisent l'énergie dans la stratosphère. Plus tard, cette énergie peut perturber la circulation de l'air, provoquant une surchauffe et provoquant l'effondrement du vortex polaire.

Le vortex polaire qui s'effondre renvoie ensuite de l'énergie vers le bas, modifiant les conditions météorologiques de surface en déplaçant l'emplacement du jet stream.

En regardant l'état actuel du vortex polaire, nous pouvons voir que le vortex est déjà sous la pression de l'océan Euro-Pacifique Nord et qu'il devient elliptique, et nous pouvons voir le centre se rompre.

En regardant la température à environ 10 mbar (à une altitude de 30 km), on peut voir une onde de réchauffement se développer sur l'est de la Sibérie et une onde plus faible sur le nord du Canada. Ici, nous pouvons également voir le noyau divisé en deux.

Le chapitre peut également être vu ci-dessous sur la structure 3D du vortex polaire. Le vortex s'allonge, créant deux centres.Vous pouvez imaginer ce processus comme la compression d'un ballon provoquant l'apparition de deux "renflements".

Le profil de pression verticale révèle un lien entre la stratosphère et les niveaux inférieurs. On peut remarquer que les régions de basse pression dans la stratosphère sont déjà divisées en deux centres, autour desquels se trouvent deux fortes régions de haute pression, exerçant une pression sur le vortex polaire.

Ces schémas déterminent également notre météo actuelle.Un fort anticyclone restera sur le nord de l'Europe, avec un système dépressionnaire se déplaçant sur le sud des États-Unis dans les prochains jours. Cela se traduit par des conditions plus chaudes dans le nord de l'Europe sous haute pression, mais un système de basse pression sur le sud des États-Unis provoque une augmentation des températures dans la moitié est du pays et un air plus frais dans l'ouest derrière.

L'effondrement du vortex polaire stratosphérique

En fin de semaine, nous pouvons voir une forte haute pression stratosphérique sur l'Amérique du Nord, coupant complètement le vortex polaire en deux, les deux centres sont séparés à ce stade et la circulation de l'air est inversée.

Ceci est mieux illustré dans les projections de structure 3D ci-dessous. Le vortex polaire est clairement séparé à tous les niveaux sauf aux niveaux les plus bas. Le centre du vortex est complètement détaché et perd de l'énergie.

En parlant de dépressions et de modèles météorologiques, nous pouvons voir dans les prévisions de modèle de pression ci-dessous, que les principaux centres sont également séparés. La rotation existe toujours autour de l'hémisphère, mais les principaux centres de pression sont séparés.

Ci-dessous, nous avons une prévision des vitesses du vent pour l'atmosphère jusqu'à 50 kilomètres d'altitude. Nous pouvons voir des vents d'est forts (négatifs) descendre lorsque le vortex polaire s'effondre. Cela illustre bien la séquence d'effondrement descendante. à des niveaux inférieurs.

L'effondrement du vortex polaire et les prévisions pour le mois d'avril

À partir d'avril, nous pouvons voir un système anticyclonique stratosphérique dominer complètement l'hémisphère occidental. Les vents sont toujours dans la direction opposée, le centre faible restant du vortex polaire étant poussé en Sibérie.

À cette époque, les températures augmentent régulièrement au-dessus du pôle Nord, à mesure que le soleil revient et que ses rayons se renforcent chaque jour. Cela signifie qu'il n'y a "aucune issue" pour que le vortex survive, car la hausse des températures aide à augmenter la pression.

En regardant la température au niveau de 10 millibars (30 km), nous pouvons voir que les centres froids ont disparu, le réchauffement balayant les restes du vortex polaire.

Sur la structure 3D, nous pouvons voir ce qui reste de la structure principale du vortex polaire. Ses restes sont confinés aux niveaux inférieurs, la circulation d'air supérieure s'effondrant en grande partie, ce qui marque la fin du vortex polaire stratosphérique jusqu'à ce que la prochaine saison froide commence à l'automne.

En regardant les prévisions d'un modèle de basse pression au début d'avril, nous pouvons également voir une structure sous-jacente quelque peu fracturée de la circulation polaire inférieure. Les principaux noyaux se concentrent sur le nord de l'Europe, l'est du Canada et un autre système de dépression dans l'océan Pacifique Nord.

En regardant les températures pour cette période, nous pouvons voir que l'air plus frais au centre se trouve en Scandinavie et en Sibérie, ainsi qu'au Canada et dans le nord-est des États-Unis, tandis que la plupart de l'Europe occidentale et centrale et du Moyen-Orient sont plus chauds que la normale.

Ainsi, nous avons clarifié la séquence de l'effondrement du vortex polaire et son impact sur l'évolution des conditions météorologiques dans l'hémisphère nord, et Arab Weather publiera des prévisions pour la prochaine période d'avril avec des détails plus complets dans les bulletins mensuels et saisonniers.

Sources : temps-graves.eu