a structure de surface et de haute atmosphère du MJO lorsque la phase convective renforcée (nuage d'orage) se situe au-dessus de l'océan Indien et que la phase convective supprimée se situe au-dessus du centre-ouest de l'océan Pacifique. Crédit :Climate.gov
L'atmosphère terrestre est chaotique, ce qui rend difficile pour les prévisionnistes de prévoir la météo plus de 10 à 13 jours à l'avance. Cependant, la recherche a de plus en plus montré que les modèles à grande échelle de variabilité et les relations entre les états de l'atmosphère dans deux endroits éloignés, appelé "téléconnexions, " peut aider à étendre les compétences de prédiction au-delà de cette limite.
"Peu de chercheurs ont appliqué ce mécanisme à la prévision météorologique, " dit Kai-Chih Tseng, Étudiant diplômé en sciences de l'atmosphère à la Colorado State University (CSU). « Surtout de deux semaines à trois mois, qui a été connu comme un "désert de prédiction" dans le passé."
Une nouvelle étude menée par Tseng indique que les téléconnexions avec certaines phases d'un schéma de précipitations tropicales récurrentes pourraient étendre les prévisions jusqu'à 20-25 jours à l'avance. L'étude est co-écrite par la professeure adjointe Libby Barnes et le professeur Eric Maloney, tous deux au Département des sciences de l'atmosphère de la CSU.
Les résultats des auteurs fournissent des indications sur les conditions tropicales qui pourraient conduire à des prévisions améliorées au-delà de nos capacités actuelles - et plus de temps pour se préparer aux événements extrêmes.
L'oscillation de Madden-Julian détient des indices
Depuis des décennies, des preuves scientifiques ont confirmé que la principale configuration des précipitations tropicales appelée oscillation de Madden-Julian (MJO) peut influencer la météo dans notre coin de pays. Le MJO se déplace vers l'est autour de l'équateur, répéter son itinéraire tous les 40-50 jours. Son parcours mondial est divisé en huit phases en fonction de l'emplacement du MJO. Au fur et à mesure qu'il bouge, via les interactions entre l'océan et l'atmosphère, il envoie des ondulations dans l'atmosphère qui peuvent contribuer à des événements extrêmes aux États-Unis, comme les épidémies d'air arctique, épisodes de chaleur accablante, et les inondations.
Heureusement, la période de rotation du MJO se situe exactement dans le désert de prédiction décrit par Tseng, entre les prévisions météorologiques à court terme et les prévisions climatiques saisonnières. Ainsi, sa téléconnexion avec les latitudes moyennes peut prendre en charge les prévisions météorologiques à longue portée.
Mais comprendre comment notre météo réagit au MJO est un défi. Les ondulations du MJO mettent du temps à se propager aux latitudes moyennes lorsqu'il traverse la Terre. Donc, les conditions météorologiques que nous voyons aux États-Unis peuvent avoir été déclenchées par une phase antérieure du MJO. En outre, la plupart des études précédentes évaluant les téléconnexions MJO ont utilisé une méthode de moyenne qui n'évalue pas les modèles cohérents de la façon dont notre météo réagit aux événements MJO.
Moyennes de tous les événements MJO de janvier à mars de 1979 à 2016. L'ombrage vert montre un OLR inférieur à la moyenne (rayonnement sortant à ondes longues, ou de l'énergie thermique) valeurs, indiquant plus de nuages et de précipitations, et l'ombrage marron identifie l'OLR supérieur à la moyenne (ciel plus sec et plus clair que la normale). Les contours violets montrent l'emplacement et la force du jet du Pacifique au niveau de 200 hPa (environ 38, 000 pieds à cet endroit). Notez le mouvement vers l'est des zones humides et sèches. Dans quelle mesure le jet du Pacifique s'étend au-delà de la ligne de date internationale change également avec la phase du MJO. Crédit :Carl Schreck
Tseng et l'équipe ont comparé les événements MJO les uns aux autres pour voir à quelle fréquence ils ont trouvé des modèles similaires.
"Si un motif apparaît encore et encore, alors nous pouvons dire avec confiance, Oui, ce schéma est plus prévisible et est très susceptible de se reproduire à l'avenir, " dit Tseng.
Phases 2 et 6
L'équipe a découvert que les phases 2 et 6 de MJO en particulier peuvent générer des modèles de vent et de pression cohérents dans les latitudes moyennes. Ces fortes téléconnexions pendant certaines phases améliorent la capacité de prévision à des délais prolongés au-delà de la météo en réduisant l'incertitude dans les modèles de prévision.
« Nous avons été surpris que certaines phases MJO [2 et 6] produisent des modèles de téléconnexion plus cohérents, " a déclaré Tseng. " Il a été perçu que toutes les phases du MJO ont produit de fortes téléconnexions. "
Cependant, leurs résultats ont montré que les téléconnexions du MJO étaient les plus cohérentes lorsque le MJO était situé au-dessus de l'océan Indien oriental ou du Pacifique occidental. Ces résultats pourraient permettre de disposer de plus de temps pour se préparer aux événements extrêmes, par rapport à la limite traditionnelle de prévision météorologique de 10 à 13 jours.
À l'avenir, Tseng et ses collègues veulent comprendre pourquoi les téléconnexions MJO sont cohérentes pour certaines phases. S'ils comprennent le mécanisme, ils pourraient être en mesure de déterminer comment le changement climatique peut affecter ces téléconnexions – renforçant ou affaiblissant potentiellement la réponse aux latitudes moyennes.
« Si ces téléconnexions changent de force dans le climat futur, il est possible que notre capacité de prévision météorologique basée sur le MJO puisse également changer, " dit Tseng.
