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Amérique du Nord : comment s’est formé le dôme de chaleur de la fin juin 2021 ?

Crédits : NASA / JPL-Caltech.

Un peu moins d’un an après la vague de chaleur meurtrière qui a frappé l’ouest de l’Amérique du Nord fin juin 2021, un groupe de chercheurs a décortiqué les processus météorologiques qui ont conduit à la mise en place de cette canicule extrême. Les résultats ont récemment été publiés dans la revue Geophysical Research Letters.

Si le réchauffement global a augmenté l’intensité et la probabilité de survenue d’une telle canicule, sa genèse dépend de mécanismes météorologiques propices à un arrangement bien particulier des dépressions et des anticyclones de grande échelle. La séquence d’évènements qui a précipité la formation du dôme de chaleur a été décrite en détail dans une nouvelle étude et devrait permettre de mieux comprendre la spécificité des extrêmes de chaleur nord-américains.

De la libération de chaleur latente dans les dépressions

Les chercheurs ont montré que l’anticyclone responsable de l’envolée des températures sur l’ouest des États-Unis et du Canada a été engendré par une dépression située plus à l’ouest, en plein océan Pacifique. En effet, quelques jours avant l’épisode, une basse pression se propageait en direction du golfe d’Alaska. Le flux de sud qui la précède et la libération de chaleur latente par condensation de la vapeur d’eau en nuages conduisirent à la formation d’une intense cellule de haute pression en aval (à l’est).

Pour imager, c’est comme si la dépression était une excavatrice qui formait un amoncellement sur son bord est, sauf qu’il s’agit ici d’un amoncellement d’air, forcé à redescendre lentement vers la surface en se réchauffant et en s’asséchant par compression, cela d’autant plus fortement que l’air en question a perdu de son eau au moment où il s’élevait dans les masses nuageuses. Une telle configuration agit finalement comme un couvercle qui concentre la chaleur près du sol. C’est ainsi que naît le dôme de chaleur.

dôme de chaleur
Situation météorologique pour les 22, 24, 26, 28 et 30 juin 2021 (de haut en bas). Pression et vents en haute troposphère (a), température potentielle en moyenne troposphère (b) et température à 2 m (c). Notez la formation d’une nette bulle anticyclonique depuis le Pacifique en (a). Crédits : Emily Neal & coll. 2022.

Le cas échéant, il se trouve que l’anticyclone dit de blocage a atteint une intensité tout à fait exceptionnelle pour des latitudes aussi élevées. « Notre analyse a montré que la chaleur de la colonne d’air dans le système de blocage se situait dans les 0,01 % supérieurs de tous les évènements survenus à la même latitude au cours du dernier demi-siècle », rapporte Emily Neal, auteure principale de l’étude.

Genèse d’un dôme de chaleur : une compréhension physique plus que jamais nécessaire

Rappelons qu’à l’heure actuelle, il n’existe pas de théorie physique véritablement satisfaisante vis-à-vis de la formation des blocages atmosphériques pourtant capitaux dans la survenue d’extrêmes météorologiques aux moyennes et hautes latitudes. Ces questions sont d’autant plus difficiles dans une atmosphère humide où la condensation de la vapeur d’eau contribue activement à la formation des anticyclones, mais ô combien cruciales à l’heure du réchauffement climatique.

Dans ce contexte, les chercheurs soutiennent que certains facteurs qui paraissent importants pour les canicules européennes, comme la présence d’une faible humidité des sols, ne semblent pas jouer un rôle fort pour l’ouest de l’Amérique du Nord. Autrement dit, les deux régions dépendraient de mécanismes quelque peu différents en ce qui concerne la genèse des situations météorologiques propices aux canicules.

« Étant donné que le mécanisme de chauffage identifié dans ce travail implique la condensation de la vapeur d’eau dans les nuages, l’intensité du blocage atmosphérique et des vagues de chaleur augmentera probablement à l’avenir, car le réchauffement climatique permet à plus de vapeur d’eau d’être présente dans l’atmosphère », ajoute Noboru Nakamura, l’un des coauteurs du papier.