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Pourquoi le printemps est-il une saison aussi contrastée ?

hiver neige
Crédits : CC0 Public Domain.

Vagues de chaleur, descentes polaires, tempêtes, orages… À nos latitudes, le printemps est assurément la saison de tous les contrastes. La météo paraît ainsi tiraillée entre un hiver peu disposé à plier bagage et un été impatient de défaire les siens. Dans cet article, nous verrons que ces contrastes sont en grande partie alimentés par une réorganisation de la circulation hémisphérique.

Afin de comprendre ce qui fait du printemps une saison aussi contrastée du point de vue météorologique, deux éléments sont à prendre en considération : le rayonnement et la dynamique.

Le facteur rayonnement

Il s’agit du plus intuitif et celui qui vient assez spontanément à l’esprit. Avec l’allongement des jours et l’augmentation de l’ensoleillement, en particulier aux moyennes et hautes latitudes, les masses d’air commencent à se réchauffer et la température grimpe de plus en plus facilement durant la journée. Ainsi, le temps peut déjà se montrer estival si les masses d’air subtropical circulent à des latitudes septentrionales.

Évolution du bilan radiatif (rayonnement solaire entrant et rayonnement infrarouge sortant, en W/m²) entre janvier et décembre. Cliquez pour lancer ou arrêter l’animation. Crédits : climvis.org.

Cependant, le pôle tout juste sorti de sa longue nuit d’hiver est encore occupé par des masses d’air très froid et les nuits sont encore assez longues pour permettre à la température de chuter fortement si les masses d’air en question circulent à des latitudes méridionales. La météo est alors hivernale et il n’est pas rare que la neige fasse son apparition, en particulier entre mars et avril.

Le facteur dynamique 

La dynamique se rapporte au mouvement de l’atmosphère. Or, un changement majeur de la circulation apparaît à l’échelle hémisphérique en moyenne à cette période de l’année et doit également être pris en compte. Particulièrement influent de l’Amérique du Nord à l’Europe, en passant par l’Atlantique, ce facteur est celui qui contribue le plus à faire du printemps une saison contrastée.

En effet, avec le regain d’ensoleillement, le bilan d’énergie de l’hémisphère est fortement perturbé, notamment aux moyennes et hautes latitudes. Cette perturbation ne permet plus de maintenir la vigoureuse circulation d’ouest établie durant l’hiver. De fait, celle-ci devient instable et des méandres particulièrement importants tendent à se développer, amenant de forts échanges de masses d’air entre le pôle et les tropiques.

sinuosité printemps
Cycle annuel de la sinuosité de la circulation hémisphérique (courbe noire, proportionnelle aux échanges nord-sud). Les courbes en bleu clair, vert, rouge et violet représentent respectivement la sinuosité pour les sous-domaines atlantique, asiatique, pacifique et américain. Notez le maximum printanier, en particulier dans le secteur atlantique, et le minimum automnal. La courbe en bleu foncé et les pointillés indiquent le cycle annuel du champ de pression en altitude. Crédits : J. Cattiaux & coll. 2016.

En conséquence, d’imposantes remontées douces, voire chaudes, alternent en longitude avec des coulées polaires dont l’intensité rivalise parfois avec celles que l’on observe en plein hiver. Ce moment d’échanges méridiens augmentés marque la rupture du régime de circulation hivernal et la transition vers le régime estival.

Et l’automne alors ? 

Bien que l’automne soit également une saison de transition, les contrastes météorologiques sont toutefois moins marqués. Et pour cause, on n’observe pas une réorganisation tumultueuse de la circulation atmosphérique à grande échelle. Cette asymétrie est liée au fait que le refroidissement d’automne intervient de façon plus progressive que le réchauffement de printemps.

En effet, le réchauffement de surface est rapidement distribué sur toute l’épaisseur de la colonne atmosphérique par convection alors que le refroidissement de surface progresse plus lentement en raison de la stabilité convective qu’il induit. L’atmosphère a ainsi plus de temps pour rééquilibrer sa circulation et les échanges méridiens sont atténués.

Sources : Jet-Stream Meteorology, Elmar R. Reiter / Foundations of Climatology, Edward T. Stringer / Blocking Action in the Middle Troposphere and its Effect upon Regional Climate, Daniel F. Rex.