Le groupe de recherche sur le climat spatial de l'Université d'Oulu, en Finlande, étudie depuis un certain temps les effets des précipitations de particules énergétiques provenant de l'espace, plus communément appelées aurores boréales ou aurores boréales, sur les variations météorologiques hivernales. Les aurores boréales ne sont pas seulement un magnifique phénomène lumineux, mais impliquent également des changements chimiques qui conduisent à l'appauvrissement de la couche d'ozone dans la stratosphère polaire en hiver.
L'appauvrissement de la couche d'ozone provoqué par les particules énergétiques intensifie le vortex polaire, un vent fort qui souffle d'ouest en est autour de la région polaire pendant la saison hivernale. L'intensification du vortex polaire renforce également les vents d'ouest à la surface, produisant des hivers doux dans le nord de l'Europe et en Finlande en particulier.
"D'un autre côté, pendant les hivers avec de faibles précipitations de particules, le vortex polaire peut s'affaiblir et même se briser complètement, permettant à l'air froid de l'Arctique de s'écouler vers le sud. C'est à ce moment-là que la Finlande et l'Europe du Nord connaissent généralement des vagues de froid, comme cet hiver", explique Professeur agrégé Timo Asikainen.
"Le vortex polaire s'est déjà brisé une fois cet hiver et devrait se briser à nouveau ce week-end prochain. Nos propres modèles prédisaient déjà l'été dernier la probable rupture du vortex polaire au cours de l'hiver."
L'expérience montre que, notamment en Finlande, la consommation d'électricité et, plus généralement, d'énergie utilisée pour le chauffage, dépend dans une large mesure des conditions météorologiques. Cela soulève la question suivante :dans quelle mesure les précipitations de particules provenant de l’espace peuvent-elles affecter la consommation d’électricité via le vortex polaire ? Une étude récente du Space Climate Group de l'Université d'Oulu a été la première à aborder cette question.
L'étude, publiée dans Scientific Reports , ont découvert une influence significative des précipitations de particules sur les températures hivernales en Finlande et sur la part de la consommation électrique dépendante de la température pendant la période hivernale (janvier-mars).
Au mieux, la variabilité associée aux précipitations de particules énergétiques représentait environ 14 % du niveau moyen de consommation électrique en Finlande en hiver et expliquait jusqu'à 50 % des variations interannuelles de la consommation électrique.
"Le résultat le plus significatif de l'étude a montré que les précipitations de particules, ou l'activité géomagnétique comme substitut, influencent de manière significative les températures hivernales et la consommation électrique de la Finlande à travers le vortex polaire :de fortes précipitations de particules correspondent à des températures hivernales plus élevées et une consommation électrique plus faible, et vice versa. ", déclare Veera Juntunen, doctorante.
L'étude a utilisé des statistiques complètes sur la consommation d'électricité des années 1990 à nos jours, fournies par l'association finlandaise de l'énergie. "À partir de ces données, nous avons dû soigneusement éliminer les variations non liées aux températures. Cela a ensuite révélé l'influence des précipitations de particules sur la température et la consommation électrique", explique Juntunen.
La connexion était valable des années 1950 jusqu'à nos jours, mais il est intéressant de noter que seulement pendant les hivers où les vents stratosphériques équatoriaux, appelés vents QBO, soufflent de l'est.
"Cet effet QBO a déjà été observé dans des études précédentes et est lié au fait que lorsque les vents QBO soufflent vers l'est, des ondes atmosphériques à grande échelle, appelées ondes planétaires, sont guidées de la basse atmosphère vers la stratosphère polaire. Là, avec la précipitation des particules, ils créent l'effet observé sur le vortex polaire", explique Asikainen.
L’étude révèle une nouvelle influence sociétale intéressante de la météo spatiale. La prise en compte des précipitations de particules provenant de l'espace pourrait aider à prédire les températures hivernales et la consommation d'électricité, dans le meilleur des cas, plusieurs mois, voire plusieurs années à l'avance, si nous apprenons à mieux prédire les précipitations de particules sur des échelles de temps plus longues qu'actuellement.
Plus d'informations : Veera Juntunen et al, La consommation d'électricité en Finlande influencée par les effets climatiques des précipitations de particules énergétiques, Rapports scientifiques (2023). DOI :10.1038/s41598-023-47605-8
Informations sur le journal : Rapports scientifiques
Fourni par l'Université d'Oulu
