Une étude récente explique comment les températures plus chaudes au sommet de la planète déstabilisent le jet stream et permettent à l’air plus froid de se déplacer vers le sud.
Une deuxième période hivernale rigoureuse devrait frapper le centre des États-Unis avec des températures glaciales et des conditions glaciales, ont prévenu les prévisionnistes cette semaine. Cela survient quelques jours seulement après qu'une énorme tempête hivernale, s'étendant du Kansas au New Jersey, a déversé plus d'un pied de neige sur certaines villes, perturbant la circulation et coupant l'électricité à des centaines de milliers de foyers.
De plus en plus de recherches suggèrent que le changement climatique est en partie responsable.
Bien que toujours contestée par les scientifiques, une étude publiée l'automne dernier dans la revue à comité de lecture Nature a révélé une forte corrélation entre le réchauffement de l'Arctique et une augmentation des conditions hivernales rigoureuses, notamment de fortes chutes de neige et des températures inférieures à zéro.
Plus précisément, l'étude a révélé qu'un Arctique plus chaud entraîne des hivers rigoureux plus fréquents dans des endroits comme le centre des États-Unis, le Canada et certaines parties de l'Asie et de l'Europe.
« Nous le constatons cette semaine », a déclaré Judah Cohen, auteur principal de l'étude et climatologue au sein de la société de recherche Atmospheric and Environmental Research. « Nous avons eu cette tempête de neige de Kansas City jusqu'à Washington, DC. Et maintenant, il pourrait neiger au Texas. »
L'étude de Cohen développe sa précédente étude de 2018, qui utilisait des données météorologiques provenant de stations météorologiques américaines. En comparant cet ensemble de données aux « données maillées » européennes collectées dans le monde entier, Cohen a déclaré que lui et ses collègues ont pu trouver « une relation robuste et presque linéaire » entre la température de la région arctique et la fréquence des hivers rigoureux à une échelle mondiale.
Le lien, selon Cohen, réside dans le vortex polaire, un corps tourbillonnant d’air glacial qui fait le tour de l’Arctique. Un deuxième vortex polaire tourbillonne au-dessus de l’Antarctique. Généralement, cet air froid est contenu par un courant d’air se déplaçant rapidement appelé courant-jet. La vitesse de ce courant est généralement propulsée par la forte différence de température entre l’air froid de l’Arctique et l’air plus chaud du sud.
Mais comme l’Arctique se réchauffe près de quatre fois plus vite que le reste du monde, la différence de température de l’air diminue. Cela peut déstabiliser le courant-jet plus fréquemment et permettre à l'air glacial de l'Arctique de s'échapper vers le sud, vers le Canada et le centre des États-Unis.
L'étude récente rejoint un nombre croissant de recherches suggérant que le changement climatique pourrait augmenter la fréquence des perturbations du courant-jet qui permettent au vortex polaire de se propager vers des latitudes plus basses. Des événements de vortex polaires similaires se sont produits ces dernières années, notamment la tempête hivernale meurtrière du Texas en 2021 qui a coupé l’électricité et fait des centaines de morts.
Un vortex polaire en janvier dernier a également fait l'actualité nationale lorsque des températures inférieures à zéro ont causé d'importants maux de tête aux conducteurs de véhicules électriques à Chicago. Des températures considérablement froides peuvent réduire l’autonomie de la batterie de plus de 41 %, selon certaines études, bien que les nouveaux modèles de véhicules électriques soient moins affectés.
L'étude de Cohen a également révélé que le temps hivernal devient plus instable dans certaines parties de l'hémisphère nord, comme le centre des États-Unis, en particulier dans les endroits où la neige et les températures glaciales ne sont pas toujours attendues. Ces résultats, dit-il, contribuent à expliquer les variations drastiques de température que certaines régions ont connues au cours des derniers hivers – ce que beaucoup appellent désormais « le coup du lapin météorologique ».
« À Boston, en février 2023, je pense que nous avons connu des températures record. Ensuite, nous avons connu le jour le plus froid depuis 60 ans, puis nous sommes revenus à un record de chaleur », a déclaré Cohen. « C'était terrible : des dégâts des eaux ou l'éclatement de tous les tuyaux. »
Encore une fois, a déclaré Cohen, cela s'explique par le vortex polaire et le changement climatique. À mesure que les hivers se réchauffent en moyenne, les températures froides provoquées par les événements de vortex polaire sont essentiellement prises en sandwich entre des moments de températures anormalement chaudes pour la saison causées par le changement climatique.
Pourtant, tout le monde n’est pas entièrement convaincu par les conclusions de Cohen. Un rapport spécial de 2019 du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat des Nations Unies a conclu qu'il n'y avait « qu'un niveau de confiance faible à moyen » dans un tel lien après avoir examiné les études menées jusqu'à présent. Et une étude de 2021 de l’Université d’Exeter en Angleterre a révélé que la perte de glace de mer due au changement climatique était susceptible de causer peu de perturbations au jet stream jusqu’au milieu du siècle – 10 % au maximum par rapport aux variations naturelles.
« Dire que la perte de glace de mer a un effet sur un événement extrême particulier, ou même sur les 20 dernières années, est exagéré », a déclaré James Screen, co-auteur principal de l'étude, en présentant ses conclusions lors de la réunion annuelle de l'Union européenne des géosciences cette année-là.
Mais Cohen a déclaré que ces études s'appuient sur des modèles climatiques, tandis que ses études ont analysé des données d'observation, c'est-à-dire des mesures réelles de température et de précipitations prises dans des stations de recherche plutôt que des simulations informatiques. Et il pense qu’il est probable que ces modèles climatiques soient défectueux et ne reflètent pas la situation dans son ensemble.
« Un Arctique plus chaud entraînant des hivers plus froids au sud ne semble pas logique à première vue », a-t-il déclaré, « mais je pense que la physique est solide et je pense que cela correspond très bien à ce que nous observons réellement dans notre vie quotidienne. »
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