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ENSO/QBO/Stratosphère

earth - Terre

earthPar Mike : Sur ce sujet, je vais parler du comportement de l’ENSO sur la stratosphère de l’arctique et les conséquences sur le climat sur l’hémisphère nord. Des preuves qui permettront de mieux prévoir nos hivers européens dans le futur

Le cycle a une remarquable capacité à influencer les caractéristiques de la stratosphère à l’hiver polaire ( en liaison également avec l’activité solaire). Pendant les phases d’ENSO + ( El nino donc), en même temps d’une phase QBO négatif et avec une activité solaire faible, il y a une augmentation extraordinaire de la quantité de vapeur à travers la tropopause équatorial en recouvrant ensuite la stratosphère.

 

En faite, dans les phases d’activité faible en QBO négatif, est associé une hausse subite ( voire inattendu) de la tropopause équatoriale, produisant une augmentation considérablement de l’activité convective dans la région du pacifique déjà occupée par la convention de profondeur et une forte augmentation de la vitesse de transport vers la stratosphère de l’air humide remplie de vapeur d’eau. A son tour, El nino supprime totalement la circulation de walker et qui augmente ensuite la zone couverte par la convention de profondeur. Dans ces conditions, on observe une anomalie ( inhabituel) de la quantité de vapeur d’eau dans la troposphère équatoriale et qui pénètre ensuite dans la stratosphère. L’augmentation excessive de la force de la BDC ( circulation de Brewer-Dobson ) qui provoqueraient des conséquences dévastatrices pour le VPS ( vortex polaire stratosphérique) et donc le VP entier.

Il y a de nombreuses études sur la relation entre le cycle ENSO et le VPS. Dans tous cas, le VPS a tendance à etre plus perturbé et donc plus chaud pendant les hivers de l’hémisphère nord. Pendant les phases de ENSO+, les ondes planétaires sont plus nombreuses et plus larges et sont donc capable de percer en plusieurs fois la stratosphère polaire, le changement de sa température et sa composition chimique. En particulier, El nino est favorisé en présence d’une plus grande amplitude des ondes planétaires, augmentant ainsi l’efficacité de la tropo-stratosphérique ( augmentation des SSW). Il a été vu par plusieurs scientifiques chinois et américain que les réchauffements majeur de la stratosphère ont souvent été le plus commis par des évènements El nino. Les SSW majeur ont donc souvent tendance à être accélérer par un ENSO+.

Mais El nino n’est pas le seul responsable, d’autres facteurs rentrent en jeu sur la modification du vortex polaire stratosphérique ( QBO/activité solaire, éruption volcanique).

Même en l’absence d’activité solaire faible, El nino + le QBO – sont capables de perturber le vortex polaire. Les trois phénomènes sont considérés comme étroitement liés et interagissement avec le but de déchiffrer les périodes exceptionnelles qu’avait connu le PAG ( la petite période d’age glaciaire de 1645 à 1815)

On peut en conclure que dans les faibles périodes d’activités solaire, le QBO- a un signal encore plus fort que le cycle ENSO. En faite ( excepté pendant les épisodes la Nina qui peut limiter considérablement l’activité convective dans les zones de l’océan pacifique) le QBO- associé à une activité solaire faible est capable d’activer seul les mécanismes d’un vortex polaire à etre plus perturbé et même retardé ( refroidissement/réchauffement de la troposphère équatoriale, la hausse de l’air humide traversant la troposphère et le renforcement de la BDC). En d’autres thermes, si dans les conditions ordinaires de l’ENSO – ( neutre/négatif) le QBO- associé à une activité solaire faible est encore capable de faire d’importante distorsions à la circulation hivernale aux latitudes moyennes ( l’inverse est différent avec une forte activité solaire).

En faite, toujours dans un contexte d’activité solaire faible, sous des conditions normales d’ENSO+ ( neutre/positif), le QBO+ peut conduire à un affaiblissement excessif de la BDC avec pour conséquence un renforcement de la VPS.

Dans les faibles périodes d’activités solaires ( des siècles), les deux phénomènes ENSO-/QBO- sont étroitement les plus liés, un véritable mécanisme. Il est clair que comme dit ci dessus, si il y a un épisode El nino avec un QBO-, et pire encore dans un contexte d’activité solaire faible, les très fortes anomalies d’activité convective dans le pacifique conduirait à une augmentation vigoureuse de la vitesse et puissance de la BDC et le VPS serait soumis à un chauffage continue et féroce. La faiblesse du VPS entrainerait facilement la structure du VP et provoquerait une chute de l’AO à des valeurs très basses comme par exemple ce qui a été vu en décembre 2009.

En revanche, et malgré une activité solaire faible, si il se produirait un QBO+ ( ENSO – ou +) l’activité convective dans l’océan pacifique serait complétement inhibé et deux raisons:

1) Toujours dans un contexte d’activité solaire faible, le QBO+ conduit à une baisse et réchauffement de la tropopause équatoriale inhibant l’intensité et la vitesse de transport de la vapeur d’eau de la troposphère à la stratosphère équatoriale.

2) En présence d’une Nina intense, ca diminue la zone ouverte de la convention de profondeur dans le pacifique ( dans ce cas limité à des zones du pacifique occidental)

Dans de telles conditions, il y a un ralentissement drastique de la BDC avec un refroidissement qui se propagerait ultérieurement et la concentration ensuite du vortex polaire stratosphérique ( comme l’année en cours par exemple).

Au cours donc de ces hivers dominés par cet effet, le VPS est exceptionnellement froid et affecté par un puissant courant zonal et rapide. Comme vu ci dessus, sauf circonstance exceptionnelle ( probabilité malgré tout faible), la troposphère aux latitudes moyennes serait complétement bloquée ( typique AO + puissant). Je ne vais pas rentrer dans les détails d’une telle conséquence néfaste de ce genre de configuration sur le climat de l’automne/hiver sur l’Europe comme ce qui se passe actuellement depuis l’automne 2011, tous le monde l’aura bien compris.

On conclu que pendant les années de minimum solaires, QBO+ENSO-, le vortex polaire stratosphérique reçoit la  » perturbation minimale » et la probabilité des SSW tendent directement vers le 0

Dans ces situations également, dans le blocage quasi total de la BDC et l’absence de réchauffement stratosphérique, les entrées basses produisent l’ozone dans la stratosphère polaire. En outre, en raison des basses températures qui se produisent contre elle ( VPS), augmente considérablement la capacité des polluants d’origine anthropique et qui détruit la couche d’ozone. Cela conduit ensuite à l’apparition soudain de trou d’ozone sur le pôle nord ( ce qui conduit les fidèles gens à crier  » catastrophe dans la couche d’ozone de l’arctique » haut la main)

Voici maintenant une séquence vidéo qui montre la quantité d’ozone stratosphérique sur le pôle nord au cours de l’hiver 2010 et 2011 ( janvier/février/mars excluant le mois de décembre). Rappelons que l’hiver 2010 a été dominé par un QBO- et un ENSO+ tandis que l’hiver 2011 a été dominé par un QBO+ et un ENSO-. dans les deux cas, l’activité solaire est resté à de faibles valeurs.

Video :


On peut remarquer la différence frappante entre les deux années. En particulier l’hiver dernier, il y a eu un énorme isolement de la VPS sur plusieurs moi set qui a été inattaquable par toute tentative de la force troposphérique.

Cela à un conduit à la formation d’un trou d’ozone anormale au printemps 2011 où on en voyait les informations de celle-ci sur le net et même aux informations. Toujours en référence à l’hiver dernier, la quantité d’ozone a été soudainement supérieure à la normale en février/mars par rapport au mois de janvier ce qui a conduit à un subite remontée de l’AO.

Et ceci a été extraordinaire car normalement, la stratosphère se réchauffe davantage en 2eme parties d’hiver et surtout en fin d’hiver du à un rayonnement solaire de plus en plus fort, les plus grandes quantités d’ozone se trouvent toujours à la fin de la saison froide. Eh ben tout ceci a été inversé en février/mars et c’est ce qui a conduit à un printemps exceptionnellement chaud sur l’Europe, avec un VP bloqué sur l’arctique donc aucune invasion froide traversant les continents. Cette explication vient en faite du QBO. En 2010, le QBO à 50 hpa a commencé à devenir positif qu’à partir de l’automne 2010 et ses effets commencent à avoir lieu dans la stratosphère qu’au bout de 4/5 mois après donc les mois de novembre/décembre 2010, la stratosphère n’avait pas encore été perturbé et dans une partie de la haute atmosphère le QBO était encore négatif et tout ceci dans une activité solaire qui avait été encore très faible donc en liaison avec ceci ( VP/VPS contenu faible et une bonne couche d’ozone encore dans la stratosphère polaire).

C’est donc pas une coïncidence que pendant décembre 2010 et janvier 2011, les indices de l’AO et la NAO étaient très bas.

Puis dans la 2eme partie de l’hiver 2010/2011, le QBO+ favorisé par une forte NINA a commencé à provoquer ses effets négatifs terrible, provoquant la structure de la VP à devenir très compact ( AO+ inévitable)

Pendant l’hiver 2009/2010, le QBO- et l’ENSO+ a crée une situation exceptionnelle dans la stratosphère. La stratosphère de l’arctique a recu toutes les contributions majeurs de l’ozone pendant l’hiver et toute la structure de la VP était constamment exfoliée d’où les valeurs de l’AO et la NAO à des niveaux bas rarement atteint.

En conclusion, l’effet du QBO + l’ENSO+ dans des cycles solaires faibles ont des fortes répercutions au niveau de la NAO.

La prochaine partie sera dédié à ce qui a pu se passer dans le PAG, je tacherais de chercher le maximum d’information et de le publier sur le forum. En tout cas, on en sait beaucoup plus à présent et il sera plus simple de prédire les grandes hivers froid probables et les hivers doux dans notre climat futur…

par Mike et avec les remerciements de la Terre Du  Futur

Traduction et source de : http://daltonsminima.altervista.org/

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