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Vers un courant-jet plus sinueux : quelles causes, quelles conséquences ?

Crédits : earth.nullschool.net.

De nouveaux travaux appuient l’hypothèse selon laquelle le courant-jet tend à devenir plus sinueux avec le réchauffement global du climat, un mécanisme qui contribuerait à augmenter la fréquence et l’intensité des épisodes météorologiques extrêmes aux latitudes moyennes. Les résultats ont été publiés dans la revue PNAS ce 12 septembre.

Le courant-jet est un tube de vents d’ouest situé à une dizaine de kilomètres d’altitude, à la limite entre la troposphère et la stratosphère appelée la tropopause. La vitesse moyenne de l’air en son sein avoisine la centaine de kilomètres par heure, avec des pointes pouvant dépasser les 450 km/h. C’est ce puissant courant de haute altitude qui pilote l’alternance de dépressions et d’anticyclones typique de la météorologie des moyennes latitudes.

À pôle nord plus chaud, courant-jet plus sinueux

Puisque le réchauffement climatique est plus rapide aux pôles qu’aux tropiques et que le courant-jet doit son existence à la différence de température entre le grand Nord et l’équateur, certains chercheurs pensent que le célèbre courant d’altitude va ou a déjà tendance à devenir plus sinueux. Or, ce schéma s’associe à des dépressions et des anticyclones qui se déplacent plus lentement vers l’est et qui peuvent stationner sur les mêmes régions pendant plus d’une semaine. On parle alors de situations de blocage.

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Illustration d’un courant-jet en régime sinueux. Crédits : NASA.

Ainsi, c’est souvent lors de ces configurations marquées par de fortes ondulations du courant-jet que surviennent les anomalies météorologiques les plus conséquentes. On peut par exemple penser à des sécheresses ou des canicules extrêmes du côté anticyclonique du courant-jet comme ce fut le cas en Europe cet été et, à l’inverse, à des inondations et des pluies extrêmes du côté dépressionnaire.

Première esquisse d’une théorie ?

Dans une étude récente, des chercheurs ont appuyé cette hypothèse en fournissant pour la première fois un mécanisme théorique détaillé basé sur un jeu d’équations dynamiques. Ils montrent notamment comment une baisse de la vitesse du courant-jet consécutive à la diminution du contraste de température entre le pôle et les tropiques conduit, au-delà d’un seuil critique, à une transition vers un régime d’écoulement beaucoup plus sinueux dans l’hémisphère nord.

« Lorsque le courant zonal moyen est réduit, une réponse de faible amplitude confinée près de la surface se transforme en une réponse de grande amplitude atteignant la haute atmosphère », rapportent à ce titre les auteurs. « Comme les hautes latitudes se réchauffent plus rapidement sous l’effet du réchauffement climatique, l’affaiblissement du courant zonal peut déclencher des courants-jets atmosphériques plus ondulants ».

En résumé, une des conclusions importantes de l’étude est de lier l’augmentation de la sinuosité du courant-jet à l’amplification en altitude des asymétries liées à l’alternance longitudinales de bassins océaniques et de continents lorsque la vitesse du courant d’ouest diminue. Cette caractéristique explique pourquoi on retrouve surtout une telle évolution dans l’hémisphère nord et peu dans l’hémisphère sud où les surfaces sont essentiellement océaniques.