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    Tempêtes arctiques :comment les scientifiques améliorent les prévisions de dépressions polaires dangereuses

    Les dépressions polaires sont particulièrement difficiles à prévoir en raison de leur petite taille et de leur courte durée de vie, et de nombreuses questions restent sans réponse. Crédit :Shutterstock

    Les communautés côtières de la Norvège connaissent bien les dépressions polaires, mais ils passent souvent inaperçus au Canada. De courte durée, mais intense et difficile à prévoir, les dépressions polaires peuvent causer des dommages considérables avec des vents violents et de fortes chutes de neige.

    Le 28 février, l'Institut météorologique norvégien a averti les populations le long de la côte du Finnmark de l'arrivée d'une dépression polaire. Une semaine plus tard, une autre dépression polaire menaçait les Norvégiens, cette fois près de Trondheim.

    Les dépressions polaires se produisent souvent dans des régions peu peuplées, mais ils ont conduit à des morts. Par conséquent, nous devons améliorer notre capacité à prévoir ces tempêtes abruptes et intenses.

    Mes recherches en sciences de l'atmosphère portent sur ces phénomènes météorologiques. Je réalise des simulations de dépressions polaires avec le modèle climatique régional canadien au Centre d'étude et de simulation du climat à l'échelle régionale (ESCER).

    Les dépressions polaires sont particulièrement difficiles à prévoir en raison de leur petite taille et de leur courte durée de vie, et de nombreuses questions restent sans réponse. Mais après une revue exhaustive de la littérature scientifique publiée, Je suis en mesure de répondre à de nombreuses questions que les gens se posent sur les dépressions polaires.

    Petit, mais intense

    Les dépressions polaires sont des tempêtes maritimes intenses qui se développent près des pôles pendant la saison froide. Avec un diamètre inférieur à 1, 000 kilomètres et durant généralement moins de 48 heures, les dépressions polaires sont plus petites et ont une durée de vie plus courte que les tempêtes hivernales qui affectent souvent l'est du Canada.

    Images satellite de deux dépressions polaires avec des signatures nuageuses différentes :en forme de virgule (a) sur la mer de Norvège et en forme de spirale (b) sur la mer de Barents. Crédit :(Moreno-Ibáñez, M., Laprise, R. et Gachon, P., 2021.), CC BY-NC

    Les dépressions polaires sont associées à des conditions météorologiques extrêmes, comme fort, parfois force d'ouragan, vents et fortes averses de neige. Les changements météorologiques associés aux dépressions polaires sont brusques.

    Par conséquent, les dépressions polaires constituent une menace pour les communautés côtières, transports maritimes et aériens, et les plates-formes pétrolières et gazières. Certaines dépressions polaires ont causé la perte de vies humaines. Par exemple, en octobre 2001, la dépression polaire Torsvåg s'est développée près d'un village de pêcheurs sur l'île de Vannøya, dans le nord de la Norvège. Un bateau a chaviré dans les vents forts, tuant un membre d'équipage.

    Plus près qu'on ne le pense

    Des dépressions polaires se développent dans les hémisphères nord et sud, entre les pôles et une latitude d'environ 40 degrés nord et 50 degrés sud, respectivement. Ils se forment près de la lisière de la banquise (là où la banquise rencontre l'océan) ou des continents enneigés, lorsque de l'air très froid s'écoule au-dessus de l'océan relativement chaud.

    Une dépression polaire à l'est du Labrador. Crédit :Environnement et Changement climatique Canada

    La chaleur et l'humidité de l'océan fournissent de l'énergie à l'air froid pour alimenter le développement des dépressions polaires. Les dépressions polaires se dissipent lorsqu'elles touchent la terre ou se déplacent sur la banquise et la source d'énergie disparaît.

    Près du Canada, nous observons des dépressions polaires sur la mer du Labrador, le détroit de Davis et la baie d'Hudson. Ces régions ont une faible densité de population, le risque d'une dépression polaire affectant une communauté est donc faible.

    Dans d'autres parties du monde, les dépressions polaires peuvent être dangereuses. La Norvège et le Japon souffrent des impacts de ces tempêtes car ils ont d'importants centres de population situés dans les régions côtières où des dépressions polaires peuvent se développer. Les conditions météorologiques associées aux dépressions polaires peuvent entraîner des fermetures de routes et d'aéroports, et il y a aussi un risque d'avalanches de neige. Par exemple, en janvier 2019, une dépression polaire particulièrement intense a touché terre en Norvège, provoquant des fermetures de routes et l'isolement d'un village.

    Avec le changement climatique, on peut s'attendre à ce que l'emplacement et la fréquence des dépressions polaires changent. Dans l'Atlantique Nord, par exemple, des dépressions polaires peuvent se former plus au nord, alors que la lisière de la banquise recule, et avec une fréquence réduite. Cependant, de nombreuses questions restent sans réponse concernant l'impact du changement climatique sur la fréquence et la distribution spatiale des dépressions polaires.

    • Image infrarouge acquise par l'instrument AVHRR à bord du satellite NOAA-19 le 1er mars 2021. L'image montre la dépression polaire qui s'est développée à l'ouest de la Norvège (en blanc). Crédit :Meteorologisk Institutt

    • Direction du vent (flèches), vitesse du vent (couleurs) et pression atmosphérique (traits noirs) sur l'Atlantique le 1er mars 2021. Chaque « L » représente un cyclone, avec un petit cercle montrant la dépression polaire juste à l'ouest de la côte nord de la Norvège. Crédit :MétéoCentre

    Des tempêtes difficiles à prévoir

    Des prévisions précises des dépressions polaires sont essentielles pour éviter tout dommage de leur part. Mais la prévision des dépressions polaires est difficile en raison de leur petite taille et de leur courte durée de vie.

    Comme pour les autres prévisions météorologiques, les ingrédients essentiels pour une prévision correcte de la dépression polaire sont un modèle atmosphérique performant et une bonne connaissance de l'état actuel de l'atmosphère. Pourtant, un manque d'observations conventionnelles (telles que les observations de stations de surface) au-dessus de l'océan et près des pôles signifie que les conditions initiales ne sont toujours pas assez bonnes.

    Le développement récent de modèles atmosphériques – un ensemble d'équations décrivant l'évolution de l'état de l'atmosphère – à haute résolution permet de mieux prévoir les dépressions polaires qu'auparavant. Les scientifiques continuent de travailler sur ces modèles pour améliorer la façon dont ils représentent les échanges thermiques entre l'océan et l'atmosphère, et d'autres processus importants.

    Malgré le fait que les modèles à haute résolution nous permettent de prévoir correctement certaines dépressions polaires, il y a encore beaucoup de travail à faire pour réussir à prévoir correctement tous ces systèmes météorologiques. En attendant, attention :la basse saison polaire dans l'hémisphère nord n'est pas encore terminée !

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




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