Étude sur les hauteurs de géopotentiel à 850, 500, 250 et 50 hPa de 1948 à 2003 dans le monde
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Étude sur les hauteurs de géopotentiel à 850, 500, 250 et 50 hPa de 1948 à 2003 dans le monde |
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Conclusion:
Cette étude sur le géopotentiel de 1948 à 2003 à différents niveaux à mis en lumière plusieurs évolutions significatives:
Dans les 2 hémisphères:
Hausse du géopotentiel sur la période 1948-2003 dans la troposphère (niveaux 850, 500 et 250 hPa) de plus en plus forte en se dirigeant vers l'équateur.
Cette hausse se transforme en baisse en se dirigeant vers les pôles.
Il s'est incontestablement passé quelque chose en 1977-1978 aux basses et moyennes latitudes et à toutes les longitudes avec une hausse brutale des géopotentiels dans la troposphère corrélée à une baisse toute aussi nette dans la basse stratosphère.
Contradiction entre les 2 hémisphères:
Une contradiction a été détectée, la symétrie des évolution n'étant pas 100% parfaite de part et d'autre de l'équateur, uniquement pour les hautes latitudes et le niveau 50 hPa. En effet les valeurs à ce niveau sont en baisse vers le pôle nord tandis qu'elles restent en hausse au pôle sud.
Carte de localisation des baisses, stagnations (le qualificatif stagnation a été volontairement inclus ici pour tenter de nuancer la différence entre baisse et hausse) et hausses pour le niveau 500 hPa. Attention la carte ne reflète pas forcément les positions des zones avec exactitude!
Carte de localisation des baisses, stagnations et hausses pour le niveau 50 hPa:
Carte donnant la présence ou l'absence de la cassure de 1977-1978:
Hypothèses sur les conséquences:
En altitude, hauts géopotentiels étant associés à anticyclone et bas géopotentiels à dépression, peut-on émettre l'hypothèse selon laquelle les zones de subsidences intertropicales ont eu sur la période concernée tendance à se développer de part et d'autres de l'équateur?
La baisse constatée dans la troposphère aux pôles pourrait-elle signifier des vortex polaires plus creux et puissants? En clair des dépressions froides se renforçant.
Nous avons, dans la troposphère, d'un côté une hausse des géopotentiels vers les tropiques et de l'autre une baisse vers les pôles. Cette différence aurait-elle pour conséquence de renforcer le gradient entre les 2 et donc de renforcer la circulation zonale en altitude?
Cependant cette hausse par le sud (dans l'hémisphère nord) des géopotentiels ne se fait certainement pas de façon uniforme en suivant les parallèles. On pourrait penser qu'en dehors de la remontée globale nous ayons des remontées locales de dorsales et donc des enfoncements de talwegs de chaque côtés, un peu à l'image de la situation synoptique de GA (Greenland Anticyclone) que l'on rencontre fréquemment sur la zone Atlantique nord - ouest Europe. Mais que sur l'ensemble ce serait donc les hauts géopotentiels anticycloniques qui l'emportent.
Par exemple la hausse de géopotentiel au dessus de l'Île de France voudrait-elle dire que les perturbations deviennent moins nombreuses et qu'il pleut de moins en moins? A priori non car dans le dossier sur les évolutions des T° en altitude dans le monde de 1971 à 2000 un graphique montrait que les précipitations sont en hausse sur le 20ème siècle. Ceci dit nous verrons plus loin quelques corrélations.
Je serai bien incapable d'expliquer les causes de ces évolutions et je me limiterai là aussi à émettre des hypothèses. A quoi sont dus ces changements? Bien sûr on ne peut s'empêcher de penser à l'action de l'Homme et ses rejets de gaz à effet de serre. Cette part est peut être présente et si oui dans quelles proportions?
On sait que les hauts géopotentiels correspondent à de l'air "chaud" et les bas géopotentiels à de l'air froid. En se limitant uniquement à l'altitude et en laissant de côté les relevés des stations au sol cette étude montrerait-elle que le réchauffement est plus intense vers l'équateur que vers les pôles? On affirme que les gaz à effet de serre rejetés contribuent à refroidir la stratosphère, ce qui a été souvent constaté ici.
Par ailleurs dans le dossier sur les évolutions des T° en altitude dans le monde de 1971 à 2000 on avait vu qu'une hausse de T° dans la troposphère est généralement corrélée à une baisse dans la basse stratosphère. Ceci confirmerait tout à fait le refroidissement en Antarctique.
Mais il y a un fait important qui peut remettre en cause l'hypothèse unique de l'action anthropique, c'est la nette cassure observée en 1977-1978. Les rejets de CO2 n'ont pas bondi de la même façon que les courbes de géopotentiel à cette époque. Donc à moins qu'un "seuil" ait été franchi dans les rejets (ou sorte de soupape), ayant comme conséquence un brusque changement climatique, il faut rechercher une autre cause. Se trouve t'elle dans les courants marins? Ou dans l'activité solaire? Combinaison de plusieurs de ces facteurs? Existerait-il d'autres facteurs pouvant entrer en jeu?
Quoiqu'il en soit ces modifications ont certainement eu des évolutions sur les conditions météo moyennes.
Corrélations sur l'Île de France:
Ce graph. issu du dossier sur les flux à 500 hPa en Île de France met en évidence la corrélation entre la cassure observée dans les valeurs de géopotentiel en 1977-1978 et une autre cassure présente ici au même moment. Les flux à dominante ouest et sud sont en effet devenus plus nombreux au détriment des flux à dominante Est et nord.
Moyennes mobiles sur 5 ans de 1948 à 2003 de RR, T sol et Z500:
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Précipitations Paris Montsouris
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Z500 Île de France
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Température Paris Montsouris
Petite corrélation entre les valeurs de géopotentiel à 500 hPa et le cumul annuel de précipitation, c'est en revanche plus délicat de corréler avec la T°, on a tout de même quelques tendances à une T° plus élevée lorsque la moyenne annuelle de géopotentiel est plus haute.
Moyennes mobiles sur 5 ans de 1958 à 2003 de P sol et Z500:
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Z500 Île de France
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Pression atmosphérique Paris Montsouris
La corrélation entre le géopotentiel moyen annuel à 500 hPa et la pression atmosphérique moyenne annuelle est très nette.
Si vous avez des hypothèses, suggestions, idées, explications à me fournir, n'hésitez pas à m'écrire! Nous pourrions éventuellement ensuite développer sur le forum climatologie d'infoclimat.fr.
Étude réalisée par Mathieu Barbery, mise en ligne en octobre 2004.
Mathieu Barbery
