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Quand l’atmosphère donne lieu à des situations météorologiques étonnamment similaires

Crédits : @StuOstro.

Vue par satellite, la situation météorologique du 11 octobre dernier en Amérique du nord était étonnamment similaire à celle du 1 novembre 1991. Si aujourd’hui de telles similitudes relèvent de la simple anecdote, autrefois elles ont pu interroger sur la nature potentiellement périodique de l’écoulement atmosphérique. 

Bien que l’atmosphère soit organisée à grande échelle, elle n’en reste pas moins un fluide extraordinairement turbulent. De fait, le panel de combinaisons possibles quant au placement des anticyclones et des dépressions présente une richesse innommable.

Malgré tout, de temps à autre il arrive que des situations se répètent avec une similarité déconcertante. Un peu comme si l’atmosphère était en manque d’inspiration et nous servait un simple copier-coller. Un exemple récent basé sur des images satellitaires est présenté ci-dessous.

Une similitude frappante

Sur la première vignette, la situation du 11 octobre 2019 entre le centre des États-Unis et l’ouest de l’Atlantique. On y voit un blizzard précoce à l’ouest. Ce dernier a apporté des cumuls de neige historiques dans le Dakota du Nord. Par ailleurs, une dépression subtropicale siège à l’est. Elle a été baptisée Melissa par le National Hurricane Center (NHC).

dépression météo atmosphère
38 années séparent la similitude de ces danses tourbillonnaires. Crédits : @StuOstro.

Sur la seconde vignette, la situation du 1 novembre 1991. La similitude est frappante. En effet, on retrouve un blizzard précoce à l’ouest et une dépression subtropicale à l’est. Toutefois, à l’époque cette dernière n’avait pas été officiellement nommée. Notez le positionnement analogue des structures nuageuses – en tenant compte du fait que l’angle de vue n’est pas tout à fait le même.

L’écoulement atmosphérique extratropical a-t-il un comportement périodique ? 

De nos jours, ce genre de similitude relève de la simple anecdote. Toutefois, au cours du XXe siècle, l’hypothèse selon laquelle l’écoulement atmosphérique des moyennes latitudes pouvait être périodique a été étudiée avec intérêt (K. Laval, 2013). Plus précisément, on se demandait si le film des situations rencontrées se répétait au bout d’un certain intervalle de temps. Il va sans dire qu’un tel comportement aurait grandement facilité la prévision. En particulier, à l’heure où les puissants calculateurs n’étaient pas encore disponibles.

Au final, il s’est révélé que ce n’était probablement pas le cas et que des configurations proches les unes des autres n’évoluaient jamais vraiment de la même façon. Par exemple, les deux instantanés présentés au-dessus ont beau être très semblables, le scénario météorologique qui suivra sera sensiblement différent. Ainsi, toute application opérationnelle basée sur ce principe fut vouée à l’échec.

atmosphère comportement non-périodique
Comportement non-périodique d’une variable telle qu’obtenue par la fameuse expérience de Lorenz en 1963 – utilisant un modèle très simplifié de convection atmosphérique. Crédits : logicaltightrope.wordpress.com.

En résumé, la nature turbulente de l’air ne permet pas qu’une situation approximativement similaire débouche sur une évolution future approximativement similaire. Dit d’une manière plus poétique, c’est le fameux effet papillon. Un emblème de la théorie du chaos. Les météorologues ont donc dû développer des stratagèmes pour contourner autant que faire se peut cette difficulté. La recherche sur les questions relatives à la prévisibilité se poursuit encore activement de nos jours.

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