Perspectives pour la suite de l’hiver 2018/2019…

Comme nous l'avions envisagé dans nos prévisions saisonnières depuis plusieurs semaines, ce mois de décembre sera plus doux que les normes avec une anomalie d'environ +2°C à l'échelle nationale. Les coup de froid de la mi-décembre et de cette fin de mois n'auront pas suffi à limiter l'important excédent thermique de la première décade et de la semaine avant Noël...

Mais quelles perspectives pour la suite de notre hiver 2018/2019 ? Le froid va-t-il s'installer durablement ? La douceur va-t-elle revenir ?

Copyright : Association Météo Centre.

Réchauffement brutal de la stratosphère pour cette fin d'année 2018...

Début décembre, comme à son habitude, le vortex polaire, situé dans la stratosphère, était bien concentré sur le pôle Nord.

Copyright : modèle GFS via Météociel (simulation 18z du dimanche 9 décembre 2018).

Vers Noël, un réchauffement brutal de la stratosphère s'est produit (un Sudden Stratospheric Warming = SSW). Sur l'image ci-dessous, on distingue parfaitement bien ce réchauffement vers 10hPa (soit environ 30 km d'altitude) au Nord de la Russie.

Copyright : modèle GFS via Météociel (simulation 18z du lundi 24 décembre 2018).

Pour rappel, la stratosphère est une couche de l'atmosphère terrestre située entre 12 et 50 km d'altitude environ et contient la couche d'ozone. Entre 10 et 25 km d'altitude, la température de l'air reste très stable (environ -55°C) alors qu'elle augmente progressivement entre 25 et 50 km d'altitude pour se rapprocher de 0°C. Cette variation de températures s'explique par la présence de la couche d'ozone. En effet, en captant et en bloquant les rayons ultraviolets du Soleil, l'ozone redistribue son gain d'énergie sous forme de chaleur.

La troposphère est située entre 0 et 12 km d'altitude. C'est essentiellement dans cette dernière que se produit tous les phénomènes météorologiques (neige, pluie, orages, etc.).

Copyright : Météo France.

Quelles sont les causes et les conséquences d'un Sudden Stratospheric Warming (SSW) ?

Par définition, le vortex polaire (ou vortex polaire stratosphérique) est une importante zone de basses pressions en altitude tournant dans le sens cyclonique et piégeant l'air froid. Il est situé dans la partie basse de la stratosphère près de l'un des pôles géographiques de notre planète.

Le vortex polaire (copyright : NOAA).

Le vortex polaire dépend de la différence de températures entre l'équateur et le Pôle : plus celle-ci est importante plus il sera concentré et fort, à l'inverse, il sera faible et "éclaté". Ainsi, on retrouve généralement ce vortex polaire en hiver avec des températures inférieures à -80°C en son cœur. En effet, on sait que la couche d'ozone se situe dans la stratosphère et que cette dernière dépend des rayons ultraviolets du Soleil. En été, le Soleil réchauffe le Pôle Nord limitant ainsi la différence de températures avec l'équateur. En hiver, comme les rayons du Soleil ne parviennent plus jusqu'au Pôle Nord, la stratosphère se refroidit considérablement donnant naissance au vortex polaire : les vents d'Ouest stratosphériques, appelés jet stream polaire (vents zonaux), se renforcent et la teneur en ozone demeure faible.

Teneur en ozone et vortex polaire dans l'hémisphère Nord (copyright : NASA).

Parfois en plein hiver, il arrive que le vortex polaire soit malmené par un ou plusieurs réchauffements de la stratosphère (SSW = Sudden Stratospheric Warming). On distingue deux types de réchauffement : les SSW mineurs (impact faible) et majeurs (impact important).

Lors d'un SSW majeur, la stratosphère peut gagner plusieurs dizaines de degrés, déstabilisant voire "éclatant" le vortex polaire en plusieurs parties et changeant le sens des vents zonaux (Ouest --> Est).

Lors de la période hivernale, ces réchauffements viennent de forçages en troposphère ou en mésosphère. Dans la troposphère, si des importantes masses d'air douces et tropicales remontent vers le Pôle Nord, cela fragilise le jet stream qui ondule au lieu d'être rectiligne (ondes de Rossby). Si c'est un SSW majeur, cette "chaleur" peut alors se répercuter vers la stratosphère... Le vortex polaire va alors se déplacer (displacement event) voire se diviser (splitting event). Ce dernier reste le phénomène le plus "extrême" avec une modification totale des vents zonaux.

Displacement Event et Splitting Event. Copyright : Amy H Butler.

Un réchauffement soudain de la stratosphère a donc pour conséquences de modifier la circulation atmosphérique...

Il faut quelques jours à deux semaines en moyenne pour retrouver les répercussions d'un SSW majeur dans la troposphère. Les vents peuvent donc également changer de sens dans la partie la plus basse de l'atmosphère et influencer notre météo. Certains événements de ce type ont donné suite à la vague de froid de février 2012 ou encore à l'hiver froid de 2012/2013 en Europe.

Pour cette fin d'année 2018 et début d'année 2019, une telle configuration serait favorable à la migration des hautes pressions vers les hautes latitudes (Oscillation Nord Atlantique négative = NOA-). Ainsi, des épisodes de froid seront à surveiller entre janvier 2019 et février 2019 sur l'Europe.

Vers une fin d'année 2018 et un début d'année 2019 froid et calme...

Depuis Noël, un puissant anticyclone s'est positionné sur le pays générant un temps très calme sur le pays... Mais qui dit anticyclone en hiver ne dit pas forcément beau temps ! En effet, on observe souvent des phénomènes de basses couches (brouillards tenaces) et des inversions thermiques (froid dans les vallées, doux en altitude).

En cette toute fin d'année 2018, on retrouvera toujours ces conditions anticycloniques sur l'Europe de l'Ouest.

Copyright : modèle GFS via Météociel (simulation 12z du samedi 29 décembre 2018).

Dans le même temps, on observera un displacement event.

Copyright : modèle GFS via Météociel (simulation 12z du samedi 29 décembre 2018).

Les vents zonaux stratosphériques vont d'ailleurs changer de sens d'ici le nouvel an comme on peut le voir sur le graphique ci-dessous (forte baisse des vents zonaux d'Ouest).

Vents zonaux à 10 hPa (copyright : HANNAH E. ATTARD).

Début janvier 2019, on devrait observer une coulée d'air froid sur l'Europe Centrale et de l'Est (première conséquence du réchauffement majeur dans la stratosphère). La France resterait en marge de cette descente d'air froid et le temps serait de saison à frais sur le pays.

Copyright : modèle GFS via Météociel (simulation 12z du samedi 29 décembre 2018).

Copyright : modèle GFS via Tropical Tidbits (simulation 12z du samedi 29 décembre 2018).

Vers le 05 janvier, le vortex polaire pourrait "éclater" et se diviser en plusieurs parties...

Copyright : modèle GFS via Météociel (simulation 12z du samedi 29 décembre 2018).

Dans un premier temps, on n'observerait aucune conséquence directe de ce splitting event entrevu par la majorité des scénarios. Les deux dernières décades de janvier seront alors à grandement surveiller pour une éventuelle répercussion sur l'Europe (temps possiblement plus froid). Toutefois, une propagation directe des conséquences de ce Sudden Stratospheric Warming vers la troposphère n'est pas forcément systématique : la tropopause (limite de la troposphère et de la stratosphère) pourrait faire "barrage".

Et quelles perspectives pour la fin de l'hiver ? 

A l'heure actuelle, le modèle interne de notre association n'envisage pas d'épisode(s) de grand froid pour le mois de janvier même si la première décade sera légèrement en dessous des normes. Une anomalie supérieure à environ +1°C est même mise en avant par notre modèle pour janvier 2019.

D'après nos tendances saisonnières, le froid resterait surtout à surveiller pour février. La France se retrouverait au carrefour de divers centres d'action (froid proche du pays), limitant la prévisibilité pour la deuxième mois de l'année 2019.

Compte tenu de la situation actuelle, rien n'est encore certain et des surprises peuvent vite arriver notamment dans le courant du mois de janvier. A l'heure actuelle, les modèles ont du mal à voir une propagation des conséquences du réchauffement stratosphérique sur la troposphère, ce qui limiterait l'impact sur notre météo. Cela peut encore changer d'ici le 10 janvier...

En résumé, même si notre modèle envisage une anomalie plutôt douce (sans grand excès) sur l'ensemble de l'hiver 2018/2019 (décembre 2018 - janvier 2019 - février 2019), cela n'exclura pas plusieurs périodes froides, notamment en deuxième partie (mi-janvier à fin février).

Nos prévisionnistes surveillent avec attention l'évolution de la situation et vous tiendra informé en cas d'événement hivernal important à venir...

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