Pourquoi fait-il froid ?


Bon n’exagérons pas nous sommes en hiver.


Alors que tous les médias et météorologistes nous rabattent les oreilles avec le réchauffement de la planète et les dangers qui en découlent, aucune de ces personnes n'est en mesure d'expliquer, dans une émission qui pourrait être consacrée à la vague de froid qui s'est abattue cet hiver sur l'ensemble du globe, les raisons de l'inversion de la tendance.


Le réchauffement de la planète fait fondre la calotte glacière. L'eau douce de cette calotte se déverse dans la mer et dénature la fragilité des courants marins, en particulier, pour ce qui nous concerne, le Gulf Stream qui est un courant chaud créé par un fragile mélange d'eau douce et d'eau de mer. Dénaturer le Gulf Stream provoque un refroidissement de ce courant chaud et donc, un refroidissement du climat. Les scientifiques pensent que, à terme, le réchauffement climatique provoquerait une ère glacière qui toucherait principalement le nord de l'Europe et du continent américain.


GLAGLA . Pourquoi les températures chutent-elles à ce point alors que la planète se réchauffe ?


La planète se réchauffe et, pourtant, on grelotte de Lille à Perpignan, Brest et Strasbourg.


Pourquoi il fait froid ?
Alors que nous vivions un début novembre très doux (19°C en Alsace), de l’air froid «s’est accumulé en Scandinavie», explique Patrick Galois (Météo France). Cette masse d’air s’est écoulée vers le Sud, provoquant une situation très contrastée : 23°C à Sofia, et -18°C au pays de Galles. Un sacré écart.
Actuellement, la situation est exceptionnelle en France : «L’air froid est bloqué au sol, mais il y a du vent d’ouest humide, en altitude, le tout produisant du froid et de la neige.»


Pourquoi nos hivers sont-ils plus ou moins froids ?
Depuis peu, les climatologues ont identifié quatre régimes de circulation atmosphérique expliquant 90% de la variation des températures hivernales. Ces régimes favorisent soit les vents d’ouest, qui apportent la douceur atlantique, soit les vents du nord et de l’est, qui apportent le froid sibérien et nordique. Christophe Cassou (CNRS) les détaille : «Il y a d’abord l’Oscillation Nord-Atlantique (NAO). Elle est positive lorsque l’anticyclone des Açores et la dépression sur l’Islande sont forts. Elle est négative lorsque ces phénomènes sont faibles. Troisième régime : le blocage scandinave, marqué par un gros anticyclone sur cette région ; enfin, le dernier : la dorsale atlantique, caractérisé par un anticyclone des Açores se déplaçant au milieu de l’océan.»
Une NAO négative et le blocage scandinave sont causes de froids. Mais, si le premier fait les hivers les plus froids en moyenne, le second provoque les vagues de froid temporaires les plus glaciales. «La NAO positive apporte, elle, des hivers doux. Et la dorsale atlantique du frais», précise Jean-Pierre Ceron (Météo France).


Pourquoi l’hiver dernier a-t-il été si froid ?
La question déclenche une drôle de réaction chez le climatologue : «On se demande plutôt pourquoi il n’a pas fait beaucoup plus froid». Car l’hiver 2009-2010 a été marqué par un record absolu depuis 1958, avec 63 jours sur 90 de NAO négative. Une situation extrême, avec régulièrement «une dépression sur les Açores et un anticyclone sur l’Islande.» Cassou a conduit avec d’autres spécialistes une étude minutieuse (1) comparant pour chaque jour l’indice de la NAO et les températures de 230 stations météo en Europe depuis 1958. Bilan ? «Nous aurions dû avoir l’hiver dernier des températures en général beaucoup plus froides, comparables à celles de l’hiver record de froid du XXe siècle, celui de 1962-1963. La différence provient pour l’essentiel de températures nocturnes moins froides l’hiver dernier. C’est là une signature indubitable : seul l’effet de serre intensifié par nos émissions peut la produire, car il fonctionne jour et nuit, alors que l’influence du Soleil ne se fait sentir que le jour.» Cette influence de l’effet de serre intensifié par nos émissions de gaz carbonique a été quantifiée par les climatologues et se trouve en adéquation avec les températures. En termes d’impacts, c’est là un côté «positif» du changement climatique : la fréquence d’hivers très froids diminue en Europe de l’Ouest.


Est-ce la faute du Soleil ?
Un article scientifique récent (2) propose de chercher dans les coups de mou du Soleil la raison des hivers froids en Europe de l’Ouest. La corrélation entre les deux phénomènes existe sur plusieurs échelles de temps (les auteurs remontent au XVIIe siècle) mais reste limitée. Souvent, elle ne fonctionne pas quand le froid provient d’une NAO négative.
En outre, alors que le Soleil est au plus bas depuis 2004, nous avons certes des hivers froids (2009-2010, 2008-2009 et 2005-2006) mais aussi des hivers nettement plus chauds que la moyenne (2007-2008 et 2006-2007).


L’hiver 2010-2011 sera-t-il plus froid que la moyenne ?

Météo France nous dit oui… mais le Met Office britannique (l’équivalent de Météo France) affirme l’inverse. Etrange désaccord ? Il provient d’une situation exceptionnelle qui intrigue les climatologues. Le Pacifique tropical vit depuis trois mois une forte Niña - un refroidissement temporaire de ses eaux de surface - concentrée sur le milieu de l’océan. A l’inverse, l’Atlantique tropical est très fortement dans le chaud depuis plus de sept mois. De ces deux informations principales, les modèles numériques utilisés pour la prévision saisonnière tirent une conclusion diamétralement opposée. Sur cinq modèles, trois estiment qu’il va faire plus froid que la moyenne et un seul, celui du Met Office, qu’il va faire plus chaud.



Références

Patrick Galois, prévisionniste à Météo France.   
Adeline Neetesonne.                                                       

 

 

N.A.O ou O.N.A
(ATLANTIQUE NORTH OSCILLATION)



NAO

La NAO (Oscillation du Nord Atlantique) est une variation du climat naturelle qui a des impacts importants sur le climat de l'Europe de l'ouest, des environs du nord de l'Afrique et de l'est de l'Amérique du Nord. La NAO a des effets bien plus importants en hiver qu'en été. C'est vers 1920 que les deux météorologues, l'autrichien Friedrich et l'anglais Gilbert Walker ont découvert l'Oscillation du Nord Atlantique.
Cette Oscillation a aussi une certaine influence, car elle détermine le positionnement et la trajectoire des dépressions de l'hémisphère Nord. La variation de ce phénomène dépend de la pression atmosphérique.

 

Plus la différence des anomalies de pression entre l'anticyclone des Açores et la dépression d'Islande est importante plus l'index de la NAO est positif. Alors un vent d'ouest important souffle vers l'est en apportant la douceur de l'océan Atlantique sur l'Europe centrale et méridionale et la pluie sur l'Europe du nord et en repoussant l'air froid venue de la Sibérie. Le sud-est des Etats-Unis a un hiver plus doux et humide mais le Québec et le Groenland ont un hiver plus froid et sec.
Le jet-Stream est plus situé vers le nord tout comme les trajectoires des dépressions qui semblent plus intenses en phase positive. Avec une différence de pression plus importante entre les anticyclones et les dépressions, l'Europe connaît plus de tempêtes et plus importantes.

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Moins la différence des anomalies de pression entre l'anticyclone des Açores et la dépression d'Islande est importante plus l'indice de la NAO est négatif.
Comme le vent d'ouest est calme l'anticyclone de la Sibérie amène de l'air froid et sec sur l'Europe. Les perturbations s'engouffrent plus au sud, apportant des pluies sur les régions méditerranéennes. Le sud-est des Etats-Unis a un hiver plus froid mais le Québec et le Groenland ont un hiver plus doux.
Lors du NAO- le jet-Stream est plus situé vers le sud que lors du NAO+ c'est la raison pour laquelle que l'Afrique du nord est plus humide que la normale.

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INDICE DU NAO


Cette oscillation peut être quantifiée par un indice. L'indice se calculant avec la méthode la plus facile est la différence de la pression d’une station météorologique proche de l’anticyclone des Açores (Lisbonne ou Ponta ou Delgada ou Gibraltar, etc.) et d’une station proche de la dépression d’Islande (Reykjavik ou Stykkisholmur ou Akureyri, etc.) selon la formule de Rogers (1984).
L'indice ce calcul pour chaque hiver et il est compris entre -5 et +5.
A droite un schéma représente la circulation géostrophique associée à la NAO. Fp indique la force de pression, Fc la force de Coriolis et Vg le vent géostrophique parallèle aux lignes isohypses (hausse de la pression en trait plein rouge, chute de la pression en trait pointillé bleu). Les lieus classiques pour le calcul de l’indice du NAO sont repérés par des points de couleur (rouge pour les Açores et bleu pour l’Islande).

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Voici des détails du calcul :
Am,y et Dm,y les moyennes mensuelles de la pression dont m est le mois (m = 1 à 12) et y l'année (y = y1 à y2). Pour chaque mois sont calculés la moyenne et l'écart type, pour A (l'Anticyclone des Açores) et D (la dépression d'Islande) séparément et sur une période de référence (on choisi logiquement des durées de 30 ans comme 1961-1990 ou 1971-2000) :
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Puis en suite à chaque donnée mensuelle est normalisée en soustrayant la moyenne du mois correspondant puis c'est divisé par son écart type :
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On fait le même exercice pour Dm,y et l'indice NAO pour un mois m et une année y donnés est défini par :


NAOm,y = A'm,y-D'm,y

Puis l'indice NAO d'hiver NAOhiv qui représente la moyenne des mois de décembre, janvier et février, on obtient ainsi une serie temporelle avec une valeur par an.


_1_ (NAOdec,y - 1+ NAOjan,y+ NAOfev,y) =NAOhivy
.. 3

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Ce graphique est créé suivant la reconstruction de l'indice par l'UEA de l'année
1500 à 1658 puis est mis jours suivant les données enregistrées par l'UEA

PREVISION SAISONNIERE
Le NAO est le phénomène climatique qui a le plus d'effet sur les hivers. Environ 15% de la variance mensuelle de la NAO en début d’hiver semble prévisible plusieurs mois à l’avance. Suivant l'anomalie de la SST (Température de la Surface de la Mer) de l'Atlantique du Nord du mois de juillet, août et septembre il est possible de prevoir si l'indice du NAO va être positif ou négatif et donc d'avoir une idée si l'hiver va être correcte ou froid ou doux.

La ressemblance des anomalies de la fin de l’été est déterminée par leurs projections spatiales sur les deux structures des figures a et b ci-dessous à droite, projections que l’on reporte dans l’espace réduit représenté par la figure ci-dessous à gauche. Quand le rond tombe dans l’espace blanc, une phase positive de la NAO est prévue et inverse si le rond tombe dans l’espace gris. Plus le rond s’écarte de la ligne de séparation entre le blanc et le gris, plus la NAO de l’hiver suivant sera intense. 22 prévisions du NAO sur les 26 hivers est prévu avec succès. Biensûr, des mauvaises prévisions existent comme celles des hivers 1975 et 1983, où une NAO positif a eu lieu au lieu de la prévision négative, et des années 1985 et 1986, où une NAO positive est faussement prévue.


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Projection des anomalies de fin d’été de chaque année de la période 1949-2003 sur les deux modes des figures a et b. Les ronds bleus correspondent aux hivers avec un NAO+ (deux mois sur trois pour les bleu clair, trois sur trois pour les bleu sombre), les ronds jaunes et orange aux hivers dominés par les régimes NAO- (deux mois sur trois pour les jaunes, trois sur trois pour les orange). Les ronds blancs représentent les hivers où les régimes NAO ne sont pas prédominants. Source de : Cassou et al. (2004).

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