De 78 degrés mardi à la neige mercredi ? Des balançoires comme celle-ci ne sont pas inhabituelles dans le centre des États-Unis, où le temps peut rapidement passer d'un extrême à un autre. C'est particulièrement vrai au printemps, quand les conditions se transforment en montagnes russes, avec des journées douces de printemps suivies de retours abrupts à l'hiver.

Ces balançoires sauvages ont été pleinement exposées ce printemps, avec un cyclone record les 13 et 14 mars et un deuxième système ce mois-ci apportant de la neige très abondante et des vents intenses sur une vaste zone allant du Colorado au Minnesota. Pour les chercheurs comme moi, cette région est fascinante, et parfois frustrant, endroit pour étudier le temps et le climat. Ce n'est pas un hasard si des endroits comme le Colorado et l'Oklahoma sont parmi les plaques tournantes mondiales de la science atmosphérique.

Où les vents rencontrent les montagnes

Qu'est-ce qui génère un tel « gros temps » sur les Grandes Plaines ? Cela commence par la géographie.

Alors que vous voyagez vers l'ouest à travers le centre des États-Unis, les plaines s'inclinent progressivement vers le haut. Puis, dans le centre du Colorado, le terrain s'élève rapidement dans les montagnes Rocheuses, créant de grands changements d'élévation, ainsi que des crêtes et des vallées fluviales plus subtiles. Cette topographie prépare le terrain pour les systèmes météorologiques complexes de notre région.

Le sud-est du Colorado et les enclaves limitrophes du Texas et de l'Oklahoma forment un terrain fertile pour les cyclones extratropicaux - le grand, les systèmes à basse pression qui se déplacent régulièrement à travers le pays, apporter la pluie, neiger, orages et vents violents. Alors que les creux de basse pression en altitude se déplacent d'ouest en est au-dessus des montagnes Rocheuses puis émergent de l'autre côté, les colonnes d'air sont "étirées" verticalement. Cela les fait tourner à des vitesses croissantes, tout comme le font les patineurs artistiques lorsqu'ils rentrent leurs bras.

Ces caractéristiques interagissent avec le gradient de température habituel du sud au nord qui existe à l'est des montagnes, c'est-à-dire plus chaud dans le sud et plus froid dans le nord - le coup d'envoi d'un processus dans lequel de forts fronts froids et chauds se développent, et un cyclone peut s'intensifier rapidement. Le long de ces fronts, formes de précipitations généralisées, y compris tout, de la neige abondante aux orages violents.

Alors un jour ou deux avant que le cyclone ne se développe, les températures sont souvent bien au-dessus de la moyenne, seulement pour s'effondrer rapidement lorsque le fort front froid associé au cyclone passe à travers. En d'autres termes, les changements rapides de température que nous voyons à l'est des Rocheuses ne sont pas seulement un aspect intéressant de ces tempêtes – ils sont la clé de leur développement et de leur intensification.

Lorsque ces cyclones se développent à l'automne et au printemps, ils peuvent générer de nombreuses formes de conditions météorologiques inhabituelles et dangereuses, parfois seulement quelques comtés à part. Les visiteurs de l'est du Colorado sont souvent surpris d'entendre des avertissements d'incendies de forêt, tornades et blizzard en même temps. Comme l'a montré le climatologue Brian Brettschneider, une grande partie de la région des Grandes Plaines a en moyenne plus d'un pied de neige - après le premier jour de 70 degrés de l'année ! Et le Colorado est le seul État du pays où chaque mois de l'année est le mois moyen le plus humide de l'année dans une partie de l'État.

Les défis de la prévision

Il y a beaucoup en jeu lors de tempêtes majeures dans le centre des États-Unis. Cette région a une histoire d'inondations mortelles, et les sécheresses, feux de forêt, les tornades et les tempêtes de grêle ici peuvent causer des milliards de dollars de pertes et de dommages.

Grâce à une recherche dédiée et à une puissance informatique croissante, les prévisions météorologiques continuent de s'améliorer régulièrement. Les prévisions du National Weather Service pour les cyclones de mars et avril de cette année étaient exactes. Mais prévoir des tempêtes de neige et des orages plus localisés reste très difficile compte tenu du relief complexe de cette région. C'est un sujet de recherche continue.

Il reste également d'importantes questions sur les effets du changement climatique sur le nord et le sud des Grandes Plaines, grâce à l'énorme variabilité du temps. Nous avons constaté une nette tendance au réchauffement, comme dans la plupart des régions du pays, mais il est difficile de déterminer comment ce réchauffement influence des facteurs tels que les sécheresses, temps violent et tempêtes de neige.

Après de graves sécheresses dans de nombreuses régions en 2018, Jusqu'à présent, 2019 a été l'une des années les plus humides jamais enregistrées. Est-ce juste le reflet de notre climat naturellement très variable, ou partie d'une tendance à long terme associée au réchauffement global de la planète ?

Malgré ces défis, les météorologues et climatologues sont passionnés par le fonctionnement de l'atmosphère, faire de meilleures prédictions de son comportement et communiquer cette information aux décideurs et au public. Des événements comme les grandes tempêtes de ce printemps nous rappellent que nous devons tous être prêts à faire face aux intempéries, toute l'année.

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