Une nouvelle étude montre que la fréquence des perturbations des vortex polaires les plus favorables aux conditions hivernales extrêmes aux États-Unis augmente, et que les changements dans l'Arctique contribuent probablement à la tendance à la hausse. Dirigé par la recherche atmosphérique et environnementale (AER), Université Massachusetts Lowell et l'Université hébraïque de Jérusalem, l'étude est publiée dans le numéro du 3 septembre de Science .

L'analyse démontre qu'un état faible ou perturbé relativement obscur du vortex polaire stratosphérique, où il prend un aspect étiré plutôt que l'aspect circulaire plus typique, a augmenté au cours de l'ère des satellites (après 1979). Les conditions hivernales extrêmes aux États-Unis sont plus fréquentes lorsque le vortex polaire est étiré. L'analyse observationnelle et les expériences de modélisation numérique démontrent que les changements dans l'Arctique, y compris le réchauffement accéléré, fonte de la banquise et augmentation des chutes de neige sibériennes, sont favorables à l'étirement du vortex polaire suivi de conditions hivernales extrêmes en Amérique du Nord à l'est des Rocheuses. Une telle chaîne d'événements s'est produite en février 2021, lorsqu'un vortex polaire étiré a précédé la vague de froid destructrice et mortelle du Texas.

Au cours des trois dernières décennies, l'Arctique a connu le plus grand changement climatique de n'importe où sur Terre, y compris la hausse rapide des températures, fonte des glaces de mer, diminution de la couverture de neige printanière, et l'augmentation de la couverture de neige automnale. Le réchauffement rapide de l'Arctique par rapport au reste du globe est appelé amplification arctique. La mesure dans laquelle ces changements rapides dans l'Arctique influencent le temps aux latitudes moyennes est devenue un sujet de débat vigoureux par les climatologues et populaire dans la presse.

« La publication de l'article arrive à point nommé compte tenu de l'hiver extrême 2020/21 :record de chaleur arctique, banquise du bas Arctique, neiges profondes de Sibérie, une perturbation prolongée et complexe du vortex polaire, froid record aux États-Unis, Europe et Asie, chutes de neige perturbatrices en Europe et aux États-Unis et plus particulièrement la combinaison record et peut-être sans précédent de froid et de neige au Texas, " a déclaré le Dr Judah Cohen, directeur des prévisions saisonnières à l'AER et auteur principal de l'étude.

Cohen ajoute que « l'hiver dernier, la vague de froid intense à travers le Texas a ravivé le débat quant à savoir si le changement climatique peut contribuer à des conditions hivernales plus rigoureuses avec ceux qui se disputent pour et contre. Cependant, il n'existe pas d'études soutenant ou réfutant le lien physique entre le changement climatique et la vague de froid au Texas et d'autres événements météorologiques hivernaux sévères aux États-Unis, jusqu'à maintenant. L'étude fournit également des preuves d'avertissement qu'une planète qui se réchauffe ne nous protégera pas nécessairement des effets dévastateurs d'un hiver rigoureux."

L'article présente un mécanisme physique expliquant comment le changement climatique en général et le changement arctique en particulier contribuent à des conditions hivernales plus rigoureuses malgré un réchauffement climatique global qui n'avait pas été pris en compte auparavant. La plupart des théories sur le lien entre l'amplification de l'Arctique et les conditions hivernales aux latitudes moyennes soutiennent que la voie passe soit par un courant-jet plus onduleux, soit par des réchauffements stratosphériques soudains, qui sont les perturbations les plus importantes et les plus étudiées du vortex polaire. Cette étude fournit des preuves convaincantes que le lien le plus fort entre l'Arctique et le temps aux latitudes moyennes, au moins aux États-Unis, peut être dû à cette perturbation « étirée » moins connue et plus faible du vortex polaire.

Ces événements météorologiques hivernaux extrêmes commencent lorsqu'une vague de haute pression entre l'Europe du Nord et l'Oural et une basse pression sur l'Asie de l'Est subissent une amplification. Une telle amplification peut être forcée par les changements observés dans l'Arctique pendant la saison d'automne, et plus précisément par la fonte de la banquise dans les mers de Barents-Kara et des chutes de neige plus abondantes à travers la Sibérie. L'excès d'énergie de l'onde eurasienne rebondit ou se réfléchit sur le vortex polaire et est absorbé dans une onde nord-américaine similaire avec une haute pression sur l'Alaska et le Pacifique Nord et une basse pression sur l'est de l'Amérique du Nord, provoquant une amplification rapide des ondes. Lorsque les ondes atmosphériques s'amplifient, les conditions météorologiques extrêmes sont plus probables.

UMass Lowell Environnement, Sciences de la Terre et de l'atmosphère Prof. Mathew Barlow, un co-auteur de l'étude, a ajouté que « la synthèse à la fois de l'analyse observationnelle et des expériences de modèle informatique est une force particulière de cette étude et augmente considérablement notre confiance dans les résultats. jusqu'à la surface aux États-Unis - met en évidence un exemple du large éventail d'impacts que le changement climatique peut avoir."

Collaborateur israélien Prof. Chaim Garfinkel, l'Université hébraïque de Jérusalem, conclut « Il existe une contradiction de longue date entre une augmentation apparente des extrêmes froids en hiver dans les latitudes moyennes alors même que les températures mondiales se réchauffent. Cette étude aide à résoudre cette contradiction et souligne qu'une augmentation apparente de ces extrêmes froids aux latitudes moyennes en hiver ne devrait pas être utilisé comme une excuse pour retarder la prise de mesures urgentes pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. »