Une vague de froid record envoie des frissons dans le dos de millions d'Américains. Les températures dans le haut Midwest devraient chuter de 50 degrés Fahrenheit (28 degrés Celsius) en dessous de la normale cette semaine – jusqu'à 35 degrés en dessous de zéro. Empilez un vent en rafales sur le dessus, et l'air se sentira comme -60 F.

Ce rhume n'est pas à dédaigner. Le National Weather Service met en garde contre la brutalité, conditions mettant la vie en danger. Les gelures frapperont rapidement toute peau exposée. À la fois, le pôle Nord est confronté à une vague de chaleur avec des températures approchant le point de congélation - environ 25 degrés Fahrenheit (14 C) au-dessus de la normale [deuxième chiffre].

Qu'est-ce qui cause ce schéma à l'envers ? Vous l'avez deviné :le vortex polaire.

Au cours des dernières années, grâce aux vagues de froid précédentes, le vortex polaire est devenu ancré dans notre vocabulaire quotidien et a servi de cible de blagues aux animateurs de télévision et aux politiciens de fin de soirée. Mais qu'est-ce que c'est vraiment ? S'échappe-t-il plus souvent de ses repaires arctiques habituels ? Et une question qui occupe une place importante dans mon travail :comment le réchauffement climatique s'intègre-t-il dans l'histoire ?

Rivières d'air

Réellement, il y a deux vortex polaires dans l'hémisphère nord, empilés les uns sur les autres. L'inférieur est généralement et plus précisément appelé le courant-jet. C'est une rivière sinueuse de forts vents d'ouest autour de l'hémisphère nord, environ sept miles au-dessus de la surface de la Terre, près de la hauteur où volent les jets.

Le jet stream existe toute l'année, et est chargé de créer et de piloter les systèmes anticycloniques et dépressionnaires qui nous apportent notre météo au quotidien :orages et ciel bleu, vagues de chaleur et de froid. Bien au-dessus du courant-jet, à environ 30 miles au-dessus de la Terre, est le vortex polaire stratosphérique. Ce fleuve de vent sonne aussi le pôle Nord, mais ne se forme qu'en hiver, et est généralement assez circulaire.

Ces deux caractéristiques du vent existent en raison de la grande différence de température entre l'Arctique froid et les régions plus chaudes plus au sud, connues sous le nom de latitudes moyennes. Un chauffage inégal crée des différences de pression, et les flux d'air des zones de haute pression vers les zones de basse pression, créer des vents. La Terre en rotation tourne alors les vents vers la droite dans l'hémisphère nord, créant ces ceintures de vents d'ouest.

Pourquoi l'air froid plonge vers le sud

Les émissions de gaz à effet de serre provenant des activités humaines ont réchauffé la planète d'environ 1,8 degrés Fahrenheit (1 C) au cours des 50 dernières années. Cependant, l'Arctique s'est réchauffé plus de deux fois plus. Le réchauffement amplifié de l'Arctique est principalement dû à la fonte spectaculaire de la glace et de la neige au cours des dernières décennies, qui expose des surfaces océaniques et terrestres plus sombres qui absorbent beaucoup plus de chaleur solaire.

En raison du réchauffement rapide de l'Arctique, la différence de température nord/sud a diminué. Cela réduit les différences de pression entre l'Arctique et les latitudes moyennes, l'affaiblissement des vents-jets. Et tout comme les rivières au courant lent empruntent généralement une route sinueuse, un courant-jet plus lent a tendance à serpenter.

De grandes ondulations nord/sud dans le courant-jet génèrent de l'énergie des vagues dans l'atmosphère. S'ils sont assez ondulés et persistants, l'énergie peut voyager vers le haut et perturber le vortex polaire stratosphérique. Parfois, ce vortex supérieur devient si déformé qu'il se divise en deux ou plusieurs tourbillons tourbillonnants.

Ces vortex "filles" ont tendance à se déplacer vers le sud, apportant avec eux leur air très froid et laissant derrière eux un Arctique plus chaud que la normale. L'un de ces tourbillons se posera sur l'Amérique du Nord cette semaine, offrant des températures glaciales à une grande partie de la nation.

Gels profonds dans un monde qui se réchauffe

Les fissures dans le vortex polaire stratosphérique se produisent naturellement, mais doit-on s'attendre à les voir plus souvent grâce au changement climatique et au réchauffement rapide de l'Arctique ? Il est possible que ces intrusions froides deviennent une histoire hivernale plus régulière. C'est un sujet de recherche brûlant et n'est en aucun cas réglé, mais une poignée d'études offrent des preuves convaincantes que le vortex polaire stratosphérique est en train de changer, et que cette tendance peut expliquer des épisodes d'hiver exceptionnellement froid.

Sans aucun doute, cette nouvelle attaque de vortex polaire déclenchera de nouvelles affirmations selon lesquelles le réchauffement climatique est un canular. Mais cette notion ridicule peut être rapidement dissipée en jetant un coup d'œil aux écarts de température prévus dans le monde pour le début de cette semaine. Le lobe d'air froid au-dessus de l'Amérique du Nord est largement dépassé par les régions ailleurs aux États-Unis et dans le monde qui sont plus chaudes que la normale.

Les symptômes d'un changement climatique ne sont pas toujours évidents ou faciles à comprendre, mais leurs causes et leurs comportements futurs sont de plus en plus mis en lumière. Et il est clair que parfois, faire face au réchauffement climatique, c'est s'armer de foulards supplémentaires, mitaines et sous-vêtements longs.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.