Dans l’hémisphère nord les hivers froids récents seraient paradoxalement dus au réchauffement atmosphérique. Cette hypothèse, à nouveau relayée ces derniers jours, repose sur l’amplitude du courant jet (jet stream).

Bulles

Ce courant d’ouest rapide circule à 10’000 m  à la limite entre l’air froid polaire et l’air chaud tropical. Plus la différence de température est grande, plus le courant jet est puissant et « aplati » autour du globe. Plus elle est faible plus il suit une sinusoïde (image 1, cliquer pour agrandir).

Les courants jet sont des moteurs de l’atmosphère. On les étudie depuis environ un siècle. On sait qu’ils varient en étendue et en puissance. Alors qu’est-ce qui aurait changé?

Ce sont les bulles froides. Elles descendraient plus bas que la moyenne référencée.

Le mécanisme invoqué est le suivant. En fondant, les glaces arctiques libèrent la chaleur de l’océan comme on enlève un couvercle. À l’automne, alors que la banquise atteint sa plus petite étendue (conséquence de l’été boréal), cette chaleur monte dans l’atmosphère au-dessus du pôle. En montant l’air se détend et prend du volume, ce qui a pour effet de modifier les champs de pression et de repousser l’air froid vers des latitudes plus basses.

Cette hypothèse du chaud générant le froid est cependant discutable et discutée. Certains scientifiques restent prudents car le courant jet est aussi influencé par des modifications de pression multi-décennales connues (AO, NAO).

Distension

De plus les « bulles » ou « gouttes » géantes, existaient avant que l’on ne parle de réchauffement. Sur l’image 2 infoclimat.fr on en voit deux en préparation (janvier 1954). Elles se logent dans les tortueux méandres du jet stream, entre le gros anticyclone et les dépressions.

Deux ans après, soit le 31 janvier 1956 (image 3), la situation météo est presque identique mais plus avancée. Cette fois une bulle chaude (en jaune) s’est séparée du bas chaud et survole la Scandinavie, pendant qu’une bulle froide bien visible (en bleu), détachée de son réservoir arctique, descend sur l’Europe centrale.

C’était en 1954 et 1956. Le courant jet était déjà distendu, indépendamment du réchauffement qui n’affectait alors pas le pôle nord.

Dans ce genre de situation météo on peut voir des langues ou couloirs d’air chaud qui remontent jusqu’au pôle. De même les bulles froides n’y sont pas rares et peuvent générer localement une semaine de temps humide et frais jusqu’au Maroc ou en Algérie. 

Rétroactions

Exemple: l’image 4 illustre la vague de froid de fin février dernier. Sur la copie d’écran du site earth, on voit le froid sibérien installé sur presque toute l’Europe et l’Asie. Une étroite langue d’air chaud monte vers le nord en longeant le Groenland. Ce jour-là on a enregistré plus de zéro degré près du pôle (rond vert) et -11° en Belgique. 

Le monde à l’envers? Non, normal, et ponctuel. Ce n’est pas dû au réchauffement mais au jeu des pressions régionales. D’ailleurs cela n’a pas duré: l’air arctique a repris sa place. Hier 26 mars il variait entre -34° et -11° selon les zones.

Ce mécanisme, consistant à relâcher de la chaleur dans la région du pôle, est-il une autorégulation (rétroaction négative) qui enverrait le surplus de chaleur vers la stratosphère – comme les ouragans – et qui ferait descendre de l’air froid vers le sol?

La question est pertinente car l’atmosphère a besoin d’un thermostat pour évacuer sa chaleur. Et d’où vient cette chaleur? Du soleil, mais aussi du volcanisme sous-marin via les océans.

Une étude récente laisse même entendre que ce volcanisme sous-marin serait le moteur des grands changements climatiques. Selon la Nasa il y aurait 1,5 millions de volcans ou assimilés sous la mer (y compris bouches à fumerolles ou événements hydrothermaux) dont on ne capte pas toujours l’activité. 1,5 millions de volcans!

En Indonésie les volcans marins cracheurs de boue sont en activité permanente depuis plus de 10 ans. On sait qu’il y a également des volcans actifs dans les eaux arctiques: leurs émissions sont-elles prises en compte dans le réchauffement local et la fonte des glaces?

Cheminées

L’apport de chaleur du soleil peut être diminué par la restitution de celle-ci vers l’espace (rayonnement infrarouge sortant), et par l’augmentation de la surface nuageuse qui rafraîchit le sol en diminuant le rayonnement solaire. C’est une rétroaction négative: le plus de soleil engendre en principe plus d’humidité dans l’air et donc plus de nuages, qui vont réduire l’ensoleillement.

Cela c’est pour l’air. Mais par quoi la chaleur des océans peut-elle être diminuée? Par les courants océaniques profonds, qui échangent leur chaleur avec du froid en passant près des pôles.

Mais aussi par la relâche de cette chaleur dans l’atmosphère, par exemple dans les zones de convection comme l’équateur. Lors de la poussée vers le haut (convection) l’air chaud équatorial monte en cumulonimbus jusqu’à la limite de la stratosphère, ou la dépasse.

On parle de cheminées équatoriales ou de tours convectives pour désigner ce processus ascensionnel. Arrivé au sommet l’air est devenu froid et descend en périphérie de la cheminée. Les images 6 et 7 illustrent le processus convectif.

Évacuation

L’influence des convections sur les températures est décrit en simple ici:

« La convection thermique redistribue l’humidité et homogénéise la température dans la couche où elle se produit. Ceci influence l’équilibre thermique vertical de la planète en amenuisant la diminution moyenne de température avec l’altitude que l’effet de serre impose à la troposphère.

Sans les mécanismes convectifs, le changement serait plus abrupte et donnerait une température moyenne de la surface terrestre plus élevée. » (Wikipedia)

L’atmosphère relâche donc une partie de sa chaleur par les échanges entre sa couche la plus basse, la troposphère, et celle au-dessus de 10 km, la stratosphère. Ces échanges ont lieu sous l’effet des convections, du jet stream, mais aussi par les « zones d’échappement » que sont les grands vortex (cyclones quasi permanents) polaires et les gros orages, tempêtes et ouragans.

D’autres études que celles utilisées par le Giec expliqueront un jour, peut-être, pourquoi l’énergie globale accumulée par les ouragans sur une année est moins forte aujourd’hui que dans les années 1970 (image 8), alors que l’atmosphère et les océans sont annoncés plus chauds. 

Tamise

Par où s’évacue la chaleur océanique due aux activités volcaniques sous l’eau? Probablement par les mêmes voies, après s’être additionnée à la chaleur déjà contenue dans l’air et l’eau. Il doit y avoir des mécanismes de rétroaction négative pour rétablir l’équilibre. Il faut les chercher, et ne pas chercher seulement les potentielles catastrophes.

S’il n’y avait pas de mécanisme d’évacuation de la chaleur vers l’espace, la Terre pourrait se réchauffer continuellement. Or ce n’est pas le cas. Elle ne se réchauffe que depuis environ trois siècles, soit la fin du petit âge glaciaire. La chaleur des époques chaudes précédentes s’est évacuée. Donc la chaleur excédentaire peut s’évacuer quelque part. Elle ne reste pas simplement stockée dans les océans ou dans l’atmosphère.

Enfin, concernant les hivers, il faut relativiser le froid des derniers. Sauf en Amérique du Nord, ils n’ont ni le mordant ni la durée ceux de 1963, 1985 ou ceux du petit âge glaciaire. La Tamise était alors prise dans la glace pendant les mois d’hiver et l’on tenait foire sur ses eaux gelées (image 9).

Il faut aussi se rappeler que le chaud, c’est la vie en abondance et la prospérité. Le froid c’est la famine et la peine.

Courant jet – quelques jours de données réelles, en accéléré:

Images de convection, en accéléré: