La vapeur monte du lac Michigan vers la ligne d'horizon de Chicago un jour où la température était de -18 et -43 avec le refroidissement éolien. Le vortex polaire a été blâmé pour les températures très froides en 2014. Flickr Vision
Lorsque la température hivernale plonge brusquement à un minimum brutalement froid, ta voiture est ensevelie sous la neige incrustée de glace, et tu frissonne malgré tes sous-vêtements thermiques, un pull en laine et une parka en duvet, cela n'aide probablement pas beaucoup d'entendre le météorologue de la télévision expliquer gaiement que la cause de votre misère est une déformation de ce qu'on appelle le Vortex polaire . Ce terme sublimement menaçant pourrait vous sembler le nom d'un monstre géant au souffle glacial, le genre que vous verriez combattre Godzilla dans un film de science-fiction japonais des années 1950. Vous diriez, "Hein?" si seulement tes dents s'arrêtaient de claquer.
En effet, de nombreuses personnes ont entendu parler du vortex polaire pour la première fois en janvier 2014, lorsque les températures ont plongé à des niveaux potentiellement mortels - à certains endroits, 60 degrés Fahrenheit en dessous de zéro (moins 51 degrés Celsius) lorsque le refroidissement éolien était pris en compte - dans le Midwest et le nord-est des États-Unis. Les conditions étaient si désastreuses que même dans le Minnesota rustique, le gouverneur de l'état a fermé les écoles pour protéger les enfants de l'exposition au froid [source :O'Brien et Palmer]. Le terme a reçu un autre entraînement lorsque certaines des températures les plus froides d'une génération ont frappé les États-Unis en janvier 2019. Quelque 90 millions d'Américains ont connu des températures inférieures à zéro F (-18 C) [source:CNN].
Cependant, le vortex polaire n'est vraiment pas nouveau pour les scientifiques. Le vortex polaire est en fait un phénomène atmosphérique saisonnier, un système de forte, des vents de haut niveau - appelés courant-jet - entourant une poche d'air arctique extrêmement froide. Et bien que cela puisse sembler être une force malveillante de la nature, le vortex polaire pour la plupart est une assez bonne chose, parce que ses vents forment généralement une frontière qui maintient l'air froid contenu et nous empêche de geler [source :Duke].
Le problème, bien que, est-ce que de temps en temps, le vortex polaire s'effondre un peu. Le résultat est un grand, puissant souffle d'air arctique qui peut voyager loin au sud, faisant plonger la température dans des endroits habitués à avoir des hivers doux [source :Duke]. Dans cet article, nous expliquerons plus en détail ce qu'est le vortex polaire, et pourquoi il fluctue parfois.
" " Cette image satellite montre l'entrée d'une vaste zone de basse pression du vortex polaire dans le nord des États-Unis le 6 janvier. 2014. NOAA via Getty Images
Alors que nous entendons habituellement le terme vortex polaire utilisé au singulier, il y a en fait deux vortex polaires sur Terre - un dans l'hémisphère sud au-dessus de l'Antarctique, et un dans l'hémisphère nord au-dessus de l'Arctique [source :NASA].
Ces tourbillons existent parce qu'en hiver, l'air qui est haut au-dessus des pôles devient vraiment, vraiment froid -- nous parlons de l'ordre de près de 110 degrés en dessous de zéro sur l'échelle Fahrenheit ou moins 79 degrés Celsius pour l'hémisphère nord [source :NASA]. Ce contraste drastique avec les températures plus éloignées du pôle, et le contraste de pression qui en résulte, provoquer des vents très rapides - avec des vitesses comprises entre 120 et 250 miles (193 et 402 kilomètres) par heure - pour tourbillonner autour de la grande poche d'air froid [sources :Rafferty, Rutgers aujourd'hui]. Le vortex de l'hémisphère sud est encore plus froid que celui de l'hémisphère nord, a des vents plus rapides et aussi des niveaux d'ozone beaucoup plus bas [source :NASA].
Dans les deux cas, ce qui en résulte est un énorme cyclone en rotation avec de l'air froid à l'intérieur, qui pend haut au-dessus du poteau, presque comme un halo [source :Herwick]. Si vous le regardiez de côté, il commence à peu près autour de la frontière de la troposphère , le niveau le plus bas de l'atmosphère terrestre et la région où se déroule notre temps - et le stratosphère, la prochaine couche atmosphérique qui commence à environ 20 kilomètres d'altitude et contient l'ozone qui protège la Terre d'un rayonnement solaire trop important.
Le vortex atteint toute la stratosphère jusqu'au mésosphère , la couche suivante, où l'air commence à se raréfier et à devenir très froid [source :NASA]. D'un point de vue au-dessus du pôle Nord, par exemple, le vortex polaire ressemblerait en fait à une ellipse, tourbillonnant souvent autour de deux centres - l'île de Baffin au Canada et un endroit au nord-est de la Sibérie, et enfermant les bords glacés de l'Amérique du Nord, Groenland, Europe et Asie [sources :AMS, NSIDC, O'Hanlon].
Le vortex polaire est le plus faible pendant les mois les plus chauds de l'année, quand il y a moins de contraste entre les températures polaires et celles des régions plus chaudes, et il a tendance à devenir le plus fort pendant les mois d'hiver [source :Rafferty]. D'habitude, cette barrière de vents maintient l'air froid dans l'Arctique, ce qui empêche le reste de l'hémisphère nord de devenir trop froid. Mais certaines années, cela ne fonctionne pas aussi bien à faire cela. Nous entrerons dans les détails dans la section suivante.
Que se passe-t-il lorsque le vortex polaire se déforme ?
Le vortex polaire peut sembler être un système naturel assez fiable pour réguler le climat de chaque hémisphère. Mais en pratique, ça ne se passe pas si bien. Pour une chose, sa forme est généralement un peu irrégulière dans ses limites, avec des zones dites auges où l'air froid s'étend loin du pôle, et d'autres domaines appelés crêtes , où l'air chaud pousse vers elle [source :Serreze].
En outre, les vents à grande vitesse qui forment la barrière du vortex polaire peuvent changer d'intensité de temps à autre. Si les vents faiblit trop, qui peut déformer le vortex et rendre ses limites encore plus irrégulières, de sorte que beaucoup d'air froid se dirige vers le sud dans des endroits qui ne l'obtiennent normalement pas [source :Duke].
Alors que le vortex polaire peut sembler être un nouveau phénomène choquant, des vagues de froid causées par des distorsions dans le vortex se sont en fait produites à d'autres moments de l'histoire récente. En janvier 1985, par exemple, le vortex polaire nord était vraiment déformé, et l'air polaire poussé vers le sud dans l'est des États-Unis. Dans une Floride normalement douce, les températures plongeantes ont détruit 90 pour cent de la récolte d'agrumes de l'État. A Washington, D.C., le défilé et la cérémonie en plein air de la deuxième investiture du président Ronald Reagan ont dû être annulés. Pire encore, au moins 126 personnes sont mortes des effets du froid [source :NOAA].
Pas de nouvelles nouvelles Suite à la tempête de janvier 2014, Le commentateur radio Rush Limbaugh a affirmé, peut-être facétieux, que le vortex polaire était un terme fraîchement inventé par les médias pour effrayer les gens et les faire s'inquiéter du changement climatique. "Ils viennent de le créer pour cette semaine, " a-t-il dit aux auditeurs [source :RushLimbaugh.com]. En vérité, le terme est apparu dans des articles scientifiques remontant au moins aux années 1850, et il a commencé à apparaître dans des journaux tels que le Washington Post et le New York Times à la fin des années 1980 [sources :Living Age, Herwick]. Mais grâce à Twitter, la chaîne météo et les sites Web d'actualités, plus de gens sont conscients du vortex polaire que jamais auparavant.
Le vortex polaire est-il affecté par le changement climatique ?
Vous avez peut-être entendu un sceptique face au changement climatique évoquer une vague de froid comme preuve que la planète ne se réchauffe pas réellement. Promoteurs, cependant, noter que le changement climatique peut en fait contribuer aux distorsions des vortex polaires, et les brusques chutes de température que ces distorsions provoquent.
Voici l'explication possible. Les scientifiques ont observé que de plus en plus de glace de mer arctique fond pendant les mois d'été. Comme la glace fond, l'océan Arctique se réchauffe, et renvoie cet excès de chaleur dans l'atmosphère en hiver. Parce que cette chaleur réduit quelque peu le contraste entre l'air arctique et l'atmosphère dans les régions plus au sud, il réduit l'intensité des vents qui forment la barrière entre les deux zones. Cette, à son tour, affaiblit et perturbe le vortex polaire. Cette hypothèse est étayée par des données recueillies au cours de la dernière décennie, ce qui montre que les années où une grande partie de la banquise arctique disparaît, le vortex a plus tendance à s'affaiblir [source :Fischetti].
Pas tout le monde, il faut le mentionner, embrasse l'idée que les changements de la banquise arctique influencent les conditions météorologiques ailleurs [source :Samenow]. Mais si c'est vrai, la partie particulièrement effrayante de ce modèle est que si la quantité de glace de mer arctique varie d'une année à l'autre, dans l'ensemble, il a diminué ces dernières années, et les prévisions des climatologues appellent à sa disparition encore plus. Cela pourrait signifier que nous pouvons rencontrer plus de distorsions du vortex polaire, et la météo extrême qui les accompagne, dans les années à venir [source :Fischetti].
Beaucoup plus d'informations Note de l'auteur :Qu'est-ce qu'un vortex polaire ?
Je ne suis pas météorologue ou climatologue, mais en raison d'avoir vécu dans l'est des États-Unis pendant la majeure partie de ma vie, Je suis assez familier avec le temps très froid. La vague de froid la plus extrême que je pense que j'aie jamais vue, cependant, a été une soudaine tempête de verglas à New York en janvier 1994, qui a transformé la majeure partie de l'Upper West Side en l'équivalent d'une patinoire de hockey et a paralysé la circulation. Puisqu'il était impossible de faire quoi que ce soit de productif, J'ai passé l'après-midi à traîner dans un café avec des amis qui normalement se seraient précipités d'une réunion ou d'un projet à l'autre. Donc tout s'est bien passé.
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