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Depuis l’inoubliable hiver 2014, le terme « vortex polaire » est entré dans le vocabulaire météorologique quotidien. Même si ce phénomène fait naturellement partie de l'atmosphère terrestre, la fréquence croissante des ruptures de vortex, lorsque l'air polaire froid se répand dans les régions des latitudes moyennes, a accru l'inquiétude des météorologues et du public.
Aux pôles Nord et Sud, une zone de basse pression canalise l'air glacial dans un vortex tourbillonnant qui reste généralement centré autour du pôle, à 10 à 30 milles au-dessus de la surface. Les courants-jets qui entourent ces vortex – dépassant souvent 100 mph – servent de murs atmosphériques, maintenant l’air froid en place. Lorsque les courants-jets se déplacent vers le nord ou le sud, les murs s'affaiblissent et le vortex peut se briser, envoyant des températures arctiques dans des zones peu habituées à de tels extrêmes.
Le vortex polaire nord se brise plus souvent et avec des conséquences plus prononcées que son homologue sud. Le vortex du pôle Sud est plus grand mais plus stable, en grande partie à cause de la prédominance de l’océan dans l’hémisphère sud, qui amortit les ondes stratosphériques qui autrement déstabiliseraient le système. En revanche, la vaste masse continentale de l'hémisphère nord génère des ondes atmosphériques qui perturbent fréquemment le vortex, permettant à l'air froid de s'échapper.
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L’activité humaine est concentrée dans l’hémisphère nord, où réside environ 90 % de la population mondiale. Par conséquent, lorsque le vortex se brise, les grands centres de population des États-Unis, comme New York, Chicago et Washington, D.C., connaissent souvent des températures record, perturbant les infrastructures, les transports et les chaînes d'approvisionnement.
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Les six mois de températures proches de zéro de l’hiver 2014 ont dévasté la région des Grands Lacs, marquant l’hiver le plus froid depuis 35 ans. Ce même vortex a dérivé si loin vers le sud que chaque État américain a enregistré au moins une situation en dessous de zéro, ce qui a coûté à l'économie environ 4 milliards de dollars en perte de productivité.
En 2025, le vortex est revenu, mais pour une raison différente :un réchauffement stratosphérique soudain au-dessus de l’Antarctique a provoqué une rare rupture du vortex sud. Ce changement a augmenté la pression atmosphérique autour du pôle nord, poussant le vortex nord plus au sud, vers le Canada et le Midwest.
Des événements de réchauffement stratosphérique soudain se produisent environ tous les deux ans au pôle Nord et une fois tous les 60 ans au pôle Sud. Bien que la relation exacte entre ces événements et le changement climatique reste à l'étude, les projections pour 2025 indiquent qu'elle pourrait être l'une des trois années les plus chaudes jamais enregistrées, ce qui laisse présager un hiver particulièrement rigoureux à venir.