Comment le vortex polaire alimente un hiver intense aux États-Unis

Voici comment le vortex polaire et le changement climatique influencent les hivers extrêmement froids aux États-Unis.

Le temps hivernal neigeux intense aux États-Unis a été alimenté par l’activité du vortex polaire, qui glisse jusqu’à engloutir de grandes parties du pays.

La tempête hivernale du début janvier a incité sept États à déclarer l’état d’urgenceavec des vols suspendus, des entreprises fermées et une zone de New York enregistrant 6,25 pieds (1,9 m) de chutes de neige en seulement 24 heures. Une autre vague d’air arctique a maintenu les températures inférieures à la moyenne jusqu’à la mi-janvier, et certaines parties du Midwest jusqu’aux Appalaches et sur la côte atlantique s’attendent à de nouvelles tempêtes hivernales.

Cette vague de froid est due à l’activité du vortex polaire.

Le vortex polaire, ou vortex polaire arctique, est un anneau de vents forts d’ouest qui forment entre 10 et 30 milles (16-48 km) au-dessus du pôle Nord chaque hiver, renfermant une grande piscine d’air extrêmement froid. Plus les vents sont forts, plus l’air intérieur est isolé des zones plus chaudes. Lorsque le vortex est stable, le courant-jet polaire se déplace vers le nord, contribuant ainsi à maintenir l’air le plus froid de l’Arctique.

Cependant, lorsque ce scénario stable s’effondre, cela peut signifier une intense vague de froid aux latitudes moyennes, là où se trouvent les États-Unis. Lorsque le vortex s’affaiblit, la configuration des vents passe d’un anneau circulaire à une bande ondulée qui fait une boucle plus au sud. Cela libère le froid normalement retenu au pôle plus au sud.

“[The early January] L’épidémie de froid et celle du 16 janvier sont essentiellement des morceaux brisés du vortex polaire », a déclaré Brett Anderson, météorologue principal chez AccuWeather, à la BBC. “[It’s] comme un gros morceau de glace qui se détache d’un glacier et flotte vers le sud avec le courant – le courant étant le courant-jet.

On ne sait pas si le changement climatique affectera le vortex polaire, déclare Amy Butler, spécialiste de l’atmosphère à la National Oceanic and Atmospheric Administration et experte du vortex polaire. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles il est si difficile de prédire si les vortex polaires vont se renforcer ou s’affaiblir dans les années à venir.

“De nombreux facteurs peuvent modifier la force du vortex polaire”, explique Butler. La glace de mer en fait partie – certains modèles suggèrent que la fonte des glaces de mer pourrait avoir un effet affaiblissant sur le vortex. Cependant, le réchauffement des couches supérieures de l’atmosphère peut potentiellement renforcer le vortex. Les changements régionaux dans les températures de surface de la mer pourraient également influencer le vortex.

“Pour ces raisons, les modèles ne montrent aucun accord sur ce qui arrivera au vortex polaire de l’hémisphère Nord à l’avenir”, explique Butler.

Dans de nombreuses régions des États-Unis, les chutes de neige totales a diminué depuis le début des registres officiels dans les années 1930. Le nord-ouest du Pacifique et certaines parties du Midwest ont connu une diminution, bien que les Grands Lacs aient reçu plus de neige dans le passé – quoique dans une quantité modeste.

L’une des raisons de cette baisse globale des chutes de neige est que les précipitations hivernales tombent davantage sous forme de pluie que de neige – et cela en raison des températures de l’air plus chaudes dues au changement climatique. Entre 1949 et 2024, plus de 80% des stations météorologiques situées dans les 48 États contigus ont mesuré une diminution de la proportion de précipitations tombant sous forme de neige. De plus, la couverture neigeuse – la superficie des terres couvertes de neige – a diminué en moyenne de 2 083 milles carrés (5 395 km²) par an depuis 1972.

D’autres changements pourraient également rendre plus difficile la préparation aux vagues de froid liées au changement climatique. “Il est possible que le type de précipitations change, ce qui entraînerait plus de neige dans certaines régions et plus d’événements de glace ou de grésil dans d’autres régions, ce qui pourrait avoir des impacts plus importants, par exemple sur les transports, que la neige”, explique Butler. “Cependant, d’autres régions pourraient voir beaucoup moins de neige, ce qui pourrait mettre à rude épreuve les régions qui dépendent du manteau neigeux pour leur eau.” Pour l’ouest des États-Unis, la fonte des neiges fournit 75 % de l’approvisionnement en eau.

Le changement climatique pourrait également avoir des influences inattendues. Lorsque des tempêtes hivernales surviennent, elles peuvent parfois être plus intenses en raison d’une atmosphère plus chaude, explique Anderson, car une atmosphère plus chaude peut retenir plus d’humidité qui peut tomber sous forme de précipitations. La neige a besoin de deux conditions de base : des températures glaciales et de l’humidité dans l’atmosphère. Et même s’il y a moins de gel, l’hiver est le saison de réchauffement la plus rapide dans la majeure partie des États-Unis – le réchauffement de l’atmosphère terrestre retient maintenant plus d’humidité.

«Je pense qu’avec la poursuite du réchauffement, surtout dans les océans il y aura plus d’énergie et d’humidité disponibles pour les plus grosses tempêtes hivernales », ajoute Anderson, « qui peuvent prendre la forme de quantités extrêmes de pluie ou de neige. Cependant, nous constatons une tendance à l’augmentation de la pluie ou à une mixité d’événements par rapport à la simple neige.

Anderson souligne qu’il n’a pas de réponse quant à savoir si cette épidémie de froid a quelque chose à voir avec le changement climatique. Cependant, nous pouvons nous attendre à ce que le changement climatique continue de provoquer une « variabilité à court terme » du temps, dit-il.

Anderson convient qu’à long terme, la situation dans son ensemble est évidente. « Il y aura encore des hivers froids et neigeux dans de nombreuses régions, mais sur une longue période, plusieurs décennies ou plus, ces épisodes de froid deviendront probablement encore moins fréquents », dit-il. « Les climatologues se concentrent sur les tendances à long terme (30 ans ou plus) et elles montrent toutes clairement une tendance indéniable au réchauffement fortement induite par les activités humaines. »

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