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Le vortex polaire, clé de la vague de froid aux États-Unis

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Une vague de froid paralyse actuellement la côte est des États-Unis. New York détenait son record minimal de température mardi 7 janvier 2014, détrônant le dernier, non égalé depuis plus d'un siècle. Si le caractère extrême de ces conditions est exceptionnel, le phénomène météo se produit en réalité presque tous les ans. Il est provoqué par un renforcement du vortex polaire et du courant-jet, en voici quelques explications.

Chicago figure parmi les villes les plus touchées par la vague de froid. Les écoles sont fermées et les ours polaires ont été enfermés dans les abris des zoos. © edward stojakovic, Flickr, cc by 2.0

Tandis que la France fait face à un hiver particulièrement doux, la côte est des États-Unis est plongée dans un air glacial, avec à New York une température qui avoisinait les -15,5 °C mardi 7 janvier. La semaine dernière, la tempête Hercules a apporté de grandes quantités de neige, avec par exemple 70 cm de neige fraîche par endroits dans le Massachusetts. Des gelées ont été observées jusqu'en Floride ainsi qu'à Houston. De telles conditions de fraîcheur sur toute la côte ne s'étaient pas produites depuis près de 20 ans. La vague de froid à l'ouest de l'Atlantique et l'hiver doux que l'on connaît à l'est sont des événements liés et imputables à une configuration particulière du vortex polaire et du courant-jet.

Cette configuration atmosphérique est classique. Elle se produit régulièrement en hiver mais le phénomène est rarement aussi intense. Aux pôles, il existe un système cyclonique puissant, où les vents en haute atmosphère (16 km) se déplacent à 300 km/h. Ces conditions cycloniques maintiennent le climat glacial dans les hautes latitudes. En Arctique, ce « vortex polaire » est permanent et a deux centres : au voisinage de l'île de Baffin (Canada) et sur le nord-est de la Sibérie.

Mais en ce mois de janvier 2014, le vortex se trouvait entre le nord du Groenland et l'île de Baffin. Rien de si anormal à priori, mais en plus basse atmosphère, au niveau du courant-jet, il s'est produit une combinaison de perturbations cycloniques qui ont renforcé le vortex et provoqué une inclinaison du courant-jet vers le sud.

Sur cette carte, on peut observer la vitesse des vents à 500 hPa, observés le 7 janvier 2014, avec en violet les régimes de vents les plus rapides. Elle met en évidence le caractère sinusoïdal des vents en haute atmosphère. © Capture écran, http://earth.nullschool.net

Le froid des États-Unis apporte de la douceur sur l'Europe

Défini comme un important tube de vents d'ouest forts permanent, le courant-jet, dans ces conditions, a pris une forme sinusoïdale, où l'un des méandres a favorisé la descente de l'air polaire jusqu'au sud-est des États-Unis, tandis que le méandre suivant a bloqué des conditions anticycloniques sur le Groenland. La configuration sinusoïdale du courant-jet est, dans ces conditions, relativement stable et peut durer plus d'une semaine.

Le courant-jet évacue l'air froid, qui paralyse les États-Unis, par l'Atlantique et remonte jusqu'à l'île de Terre-Neuve. L'air froid interagit avec l'océan plus chaud et humide. Il en découle des dépressions, qui sont ensuite prises dans la circulation du courant-jet, dirigée vers l'Europe. Douceur, humidité et donc pluies torrentielles en résultent. On l'observe notamment actuellement au Royaume-Uni et en Bretagne. Tant que le renforcement du courant-jet et du vortex polaire ne diminue pas, les conditions météo autour du bassin Atlantique Nord ne changeront pas. On ne sait expliquer les causes de l'instabilité du vortex, mais il pourrait bien y en avoir pour quelques jours encore donc, aux détriments des États-uniens, assignés à résidence, et des Européens, sous les eaux.