bulletin de MétéoSuisse

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MétéoSuisse - Le phénomène de "blocage atmosphérique"
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Actualités météorologiques
17 août 2010 / Lionel Peyraud
Le phénomène de "blocage atmosphérique"
Il arrive parfois que le puissant courant de vent en haute altitude connu sous le nom de "courant
jet" reste bloqué dans une configuration particulière pendant plusieurs jours, voire plusieurs
semaines. Cette actualité tentera de vous expliquer ce phénomène et de relater sa pertinence au
régime de temps particulier que nous avons subit une bonne partie de l'été sur le continent
européen ainsi que sur la Russie.
Le courant jet et les ondes synoptiques
Le courant jet, ou "jet stream" en anglais, est un mince canal horizontal de vents forts, situé dans
la haute troposphère, et constitué d'une multitude de méandres se faufilant autour de
l'hémisphère. Bien que souvent comparé à une rivière, le courant jet est en réalité le plus souvent
discontinu, évoquant plutôt une autoroute au trafic "en accordéon". Il peut varier fortement d'un
jour à l'autre ou, au contraire, montrer une étonnante stabilité sur plusieurs semaines. Cela
dépend beaucoup de l'amplitude des ondes qui le composent et qui déterminent en grande partie
ses caractéristiques. Ces ondes se nomment des "ondes synoptiques" ou "longwaves" en anglais,
ou encore des "ondes de Rossby", nom du scientifique qui les a décrite pour la première fois. Ce
fleuve de vent fort qu'est le courant jet présente en général 3 à 7 de ces ondes synoptiques
sinuant autour de l'hémisphère, ondes qui lui donne sa forme serpentine. Chacune de ces ondes
comporte une crête anticyclonique où est logé de l'air relativement chaud et sec, accompagné
d'un temps ensoleillé et un creux dépressionaire ou "talweg" où règne de l'air plutôt froid et
humide, accompagné d'un temps globalement perturbé.
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Représentation du courant jet sinueux dans la haute troposphère (~10'000 mètres) comportant
des maxima de vents (couleurs orange et rouge, "jetstreak") circulant autour d'une crête
anticyclonique (ridge) et d'un talweg (trough) composant une onde synoptique sur le proche
Atlantique.
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Les configurations bloquées : Le Bloc Omega et le Bloc Diffluent
Lorsque autour de l'hémisphère nord ces ondes synoptiques sont au nombre de 5 à 7, elles ont
tendance à progresser d'ouest en est, favorisant le déplacement des perturbations d'ouest sous
nos latitudes. Lorsqu'elles sont au nombre de 3, elles tendent à rétrograder et avec en moyenne 4
ondes circulant autour de l'hémisphère, elles tendent à rester stationnaire, et à favoriser une
configuration dite "bloquée". Une situation stationnaire ou bloquée implique la persistance d'un
même régime météorologique au-dessus d'une même région tant que la configuration perdure.
Les 2 configurations de blocage les plus fréquentes et les plus souvent citées sont le Bloc Omega,
faisant référence à sa ressemblence à la lettre grecque, et le Bloc Diffluent. Sous la crête
anticyclonique du Bloc Omega règne un temps très stable et sec qui peut être à l'origine de
canicules en saison estivale ou d'un temps ensoleillé et doux en montagne en hiver qui peut
perdurer plusieurs semaines. Sur les flancs occidentaux et orientaux du Bloc Omega se situent
des couloirs dépressionaires ou règnent plutôt de l'air frais, humide et perturbé. Le Bloc Diffluent
quant à lui est composé d'une crête anticyclonique stationnaire sur la partie nord et d'un couloir
dépressionaire ou goutte froide sur son flanc méridional.
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Modèle conceptuel d'un Bloc Omega et d'un Bloc Diffluent. A noter les 2 centres dépressionaires à
droite et à gauche du Bloc Omega et du seul centre dépressionnaire au sud du Bloc Diffluent.
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Exemple d'un courant de type "Bloc Omega" centré sur le golfe de Gascogne et l'Espagne et
repéré à partir d'une carte des isohypses des géopentiels au niveau 500 hPa (environs 6000 m
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d'altitude).
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La configuration bloquée de ces dernières semaines sur l'Europe et la Russie
Une configuration de crête anticyclonique "bloquée" prévaut sur la Russie occidentale depuis le
début du mois de juillet. Alors qu'en début juillet cette crête fut relativement large pour inclure
également une bonne partie de l'Europe de l'Ouest, elle gagna en amplitude dès la dernière
semaine du mois de juillet pour ressembler plus à une configuration classique de Bloc Omega.
Cette transition de configuration en Bloc Omega a aspiré et ancré le courant dépressionnaire (qui
était jusque-là situé sur le proche Atlantique) sur l'Europe de l'Ouest. Cela a eu comme
conséquence directe de faire considérablement baisser les températures sur l'Europe occidentale
et notamment en Suisse et d'élever encore davantage les températures sur la Russie. Lorsque, en
Suisse, nous étions encore sous l'influence de la crête de haute pression entre le 1er et 21 juillet,
les températures maximales journalières avoisinaient les 28 à 35°. Dès que l'amplitude de la
crête sur la Russie s'accentua et aspira le couloir dépressionnaire sur l'Europe de l'Ouest, nous
avoisinions depuis plutôt les 22 à 25° alors que la population moscovite vit le mercure atteindre
des valeurs entre 35 et 40°. Nous pouvons dès lors affirmer qu'une des conséquences directes de
la longévité de la canicule russe a été la persistance du temps changeant et plus frais que nous
avons subit en Suisse depuis la fin du mois de juillet. En effet, les ondes synoptiques bloquées à
haute amplitude garantissent que si une région vie une période prolongée anormalement chaude
et/ou sèche, une région en amont et/ou en aval de ce flux atmosphérique subira forcémment au
même moment une période prolongée anormalement fraîche et/ou humide.
Représentation graphique du courant de type "Bloc Omega" sur la Russie durant juillet-août 2010
responsable de la canicule et du courant dépressionnaire sur l'Europe de l'Ouest responsable du
temps très changeant et plus frais.
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Carte d'anomalie de température pour l'Europe et l'Asie montrant les températures
anormalement élevées qui étaient prévues pour la semaine du 15 au 23 juillet sur la Russie
occidentale et les températures proches de la norme prévues sur l'Europe de l'Ouest.
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Analyse du modèle d'ensemble américain montrant la configuration des ondes synoptiques autour
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de l'hémisphère Nord le 8 août 2010 à 0 heure UTC. La silhouette du Bloc Omega est clairement
visible sur la Russie (cordelette jaune).
Le Blocking Index
Dans le but de mieux caractériser et prévoir les configurations d'ondes synoptiques susceptibles
de favoriser des régimes bloqués, plusieurs indices existent qui prennent en compte les éléments
sinueux du courant jet dans la haute troposphère. Parmi eux, le "Blocking Index" de Tibaldi et
Molteni (1990) propose des cartes du "blocking strength" sous forme de diagramme de
Hovmoller, la puissance du blocage étant une fonction du gradient des isohypses (lignes de
hauteur égales) de la crête bloquante au niveau de la 500 hPa (environ 6000 m d'altitude). Ces
cartes délimitent les zones par longitude et par date où le blocage a été mesuré comme étant
anormalement élevé et où il est prévu d'être anomalement élevé dans le futur.
L'observation du "Blocking Index" sous forme de diagramme Hovmoller depuis le 11 mai jusqu'au
11 août 2010. On y repère nettement la situation bloquante sur les longitudes correspondant à
l'ouest de la Russie et de l'Europe depuis la fin juin jusqu'à la mi-août.
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Evolution du courant d'altitude prévue ces prochains jours
L'épisode de courant bloqué qui nous a valu ce flux majoritairement dépressionnaire sur l'Ouest
de l'Europe depuis la mi-juillet environ, semble montrer des signes de faiblesse. Le modèle
numérique du centre européen des prévisions à moyen terme (ECMWF) s'aventure à montrer une
évolution vers un flux plus zonal pour la fin de la semaine (dès jeudi 19 août) avec un retrait du
courant jet sur le nord de l'Europe et un affaiblissement notable, voire un écroulement de la crête
bloquante sur la Russie. Ceci devrait permettre aux conditions de retrouver des couleurs plus
estivales sur notre région, avec un rebond considérable des températures et un temps plus
ensoleillé, alors que la Russie devrait pouvoir bénéficier d'un temps nettement moins chaud et
agrémenter d'un peu de pluie. Quant à la perspective à plus long terme, en scrutant la prévision
d'anomalies des géopentiels au niveau de la 500 hPa ci-dessous, la tendance semble pointer vers
une période de hautes pressions jusqu'au 24 août avant un retour à des pressions plus basses
pour la fin du mois. Cette prévision nécessitera bien sûr une confirmation au fil des jours...
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Prévision du modèle global Européen (ECMWF) des anomalies des géopentiels au niveau 500 hPa
pour la période allant du 12 août au 13 septembre 2010. On y remarquera une prévision
d'affaiblissement progressif de l'anomalie de haute pression sur la Russie occidentale dès le 18
août et un retour à un régime plus anticyclonique pour la Suisse à partir du 20 août.
La prédictabilité du flux atmosphérique et la théorie du chaos de Lorenz
Cette interdépendence "atmosphérique" d'une région à l'autre démontrée à travers le blocage
atmosphérique est souvent pertinente en météorologie et lorsqu'on désire établir des prévisions
météorologiques à moyen et long terme. Sur une échelle spatiale et temporelle plus grande que
celle des ondes synoptiques, on peut citer le phénomène climatique d'"El Niño" auquel sont
attribuées plusieurs interdépendences ou téléconnections. Par exemple, lors d'une phase active
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d'un El Niño où les températures océaniques de surface du Pacifique équatorial sont
anormalement chaude au large des côtes du Chili, les précipitations ont tendance à être
au-dessus de la normale sur cette même région ainsi que sur le sud des Etats-Unis et en-dessous
de la normale sur l'Australie et l'Asie du sud-est. Sur une échelle beaucoup plus petite, vous avez
sûrement déjà entendu dire "qu'un battement d'aile d'un papillon en Australie peut contribuer à
former quelques jours plus tard un ouragan sur l'Ouest du Pacifique". Bien que cette dernière
affirmation soit quelques peu exagérée, cela aide à démontrer toutefois la complexité de
l'atmosphère et des nombreuses interdépendences actives simultanément sur plusieurs échelles
spatiales et temporelles. D'ailleurs, à cause de cette complexité, une certaine limite de
prédictabilité a été décrétée pour l'atmosphère. Selon la théorie du chaos d'Edward Lorenz, un
mathématicien et météorologue américain du 20ème siècle, l'atmosphère serait réglée par une
variété de régimes quasi-périodiques qui, bien que déterministes, seraient assujettis à des
changements abrupts et apparemment aléatoires. Cette théorie démontre relativement bien les
répétitions plus ou moins longues de certains régimes de courant de vent en altitude puis le
basculement abrupt et soudain en direction d'un autre régime pour une période souvent difficile à
définir. D'intenses recherches dans ce domaine sont actuellement en cours à travers le monde
pour essayer de mieux comprendre les éléments en jeu et d'aider à améliorer les prévisions
météorologiques à moyen et long terme...
Interdépendence du régime de précipitations autour du bassin Pacifique lié à un épisode actif du
phénomène "El Niño". Les valeurs en rouge représentent des quantités de précipitations
supérieures aux normes et en bleu, des quantités inférieures aux normes.
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Illustration de l'attracteur de Lorenz représentant les régimes quasi-périodiques des courants
atmophériques sujets à des changements abrupts et, en apparence, aléatoires. Un courant
atmosphérique peut, par exemple, rester bloqué un certain temps dans une des 2 boucles avant
de basculer abruptement dans l'autre, et épousant par la suite une configuration très différente et
très variée.
© 2005 - 2010 MétéoSuisse | Dernier changement: 17.08.2010
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