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Pendant des siècles, les marins des mers nordiques ont raconté des rencontres inattendues avec des tempêtes violentes sortant de nulle part et qui semaient le chaos sur les mers. Shutterstock

Pourquoi il faut se méfier des dépressions polaires

Bien connues des populations côtières de la Norvège, les dépressions polaires passent souvent inaperçues au Canada. Courtes, mais intenses et difficiles à prévoir, elles n’en sont pas moins dangereuses et peuvent causer des dégâts importants. Il est impératif de savoir mieux les prévoir.

Le 28 février dernier, l’Institut météorologique norvégien a émis un avertissement de dépression polaire, prévenant la population de s’attendre à des changements abrupts de la météo. Une semaine plus tard, une autre dépression polaire menaçait la Norvège.

Plus près de nous, le phénomène serait sans doute passé inaperçu. À titre d’exemple, le 7 mars 2019, une majestueuse dépression polaire s’est formée au-dessus de la mer du Labrador, sans que les communautés côtières en aient connaissance. Si les dépressions polaires sont bien connues des Norvégiens et fréquentes là-bas chaque hiver, elles le sont moins dans cette région peu peuplée.

Mes recherches en tant que doctorante en sciences de l’atmosphère se concentrent sur ces phénomènes météorologiques, pour lesquels il reste encore beaucoup de questions à répondre. Je réalise des simulations de dépressions polaires avec le Modèle régional canadien du climat au sein du Centre pour l’étude et la simulation du climat à l’échelle régionale (ESCER), et je constate que ces phénomènes sont particulièrement difficiles à prévoir du fait de leur petite taille et de leur courte durée.

Image infrarouge acquise par l’instrument AVHRR à bord du satellite NOAA-18 le 7 mars 2019. On peut voir la signature nuageuse (en blanc) d’une dépression polaire qui se trouve à l’est de la région du Labrador. Environnement et Changements climatiques Canada

Plusieurs questions vont probablement vous venir à l’esprit : qu’est-ce qu’une dépression polaire ? Pourquoi n’ai-je jamais entendu parler d’elles alors qu’elles se développent parfois près du Canada ? Après avoir fait une révision exhaustive de la littérature sur les dépressions polaires, je crois être en mesure de répondre à la majorité de ces questions sur ces mystérieux systèmes météorologiques.

Petites, mais intenses !

Les dépressions polaires sont des tempêtes maritimes intenses qui se développent près des pôles pendant la saison froide. Avec un diamètre de moins de 1000 km et une durée de vie qui normalement ne dépasse pas 48 heures, les dépressions polaires sont des tempêtes plus petites et de plus courte durée que les tempêtes hivernales qui frappent souvent le Québec.

Images infrarouge acquises par les instruments (a) AVHRR et (b) MODIS. En fonction de la forme de leur signature nuageuse, on peut diviser les dépressions polaires en deux types principaux : (a) nuage en forme de virgule et (b) nuage spiraliforme. Image tirée de Tellus A : 2021, 73, 1890412. Article sous licence CC BY-NC 4.0. Taylor & Francis Group

Les dépressions polaires sont associées à des conditions météorologiques sévères, notamment des vents forts (atteignant parfois la force d’un ouragan !) et des chutes de neige importantes. Les changements de météo associés aux dépressions polaires sont abrupts.

Par conséquent, elles posent un risque pour les populations côtières, le transport maritime et aérien, et les plates-formes pétrolières et gazières. À tel point qu’il y a quelques cas documentés de dépressions polaires qui ont causé la perte de vies humaines. Par exemple, en octobre 2001, la dépression polaire Torsvåg, qui s’est développée près de la Norvège, a provoqué le chavirage d’une embarcation et le décès d’un de ses deux membres d’équipage.

Plus près qu’on pense

Les dépressions polaires se développent dans les hémisphères nord et sud, entre les pôles et une latitude d’environ 40°N et 50°S, respectivement. Elles se forment près de la lisière des glaces (démarcation entre la glace marine – la glace qui se forme sur les océans – et l’eau libre de glace) et près des continents enneigés, quand l’air très froid situé au-dessus de la surface se déplace au-dessus de l’océan, qui est relativement chaud.

L’océan fournit de la chaleur et de l’humidité à cet air froid, ce qui constitue une source d’énergie pour le développement des dépressions polaires. Les dépressions polaires se dissipent quand elles arrivent sur terre ou sur la glace marine, car cette source d’énergie disparaît.

Près du Canada, on observe des dépressions polaires qui se développent au-dessus de la mer de Labrador, du détroit de Davis et de la baie d’Hudson. Ces régions étant de faible densité démographique, le risque d’impact sur la population est faible. Cependant, dans d’autres parties du globe, les dépressions polaires peuvent vite s’avérer dangereuses. Par exemple, la Norvège et le Japon sont les principaux pays qui subissent les impacts de ces tempêtes, car ils ont d’importants bassins de population situés dans les zones côtières affectées par ces tempêtes.

Image infrarouge acquise par l’instrument AVHRR à bord du satellite NOAA-19, le 1ᵉʳ mars 2021. L’image montre la dépression polaire qui s’est développée à l’ouest de la Norvège (en blanc). Meteorologisk institutt

Avec les changements climatiques, on peut s’attendre à ce que la distribution spatiale des dépressions polaires et leur fréquence soient modifiées. Les résultats de quelques études indiquent que dans l’Atlantique Nord, les régions de formation de dépressions polaires se déplaceront vers le nord avec le retrait de la lisière des glaces, et la fréquence des dépressions polaires diminuera. Cependant, il reste encore beaucoup de questions à répondre sur l’impact des changements climatiques sur la fréquence et la distribution spatiale des dépressions polaires.

Des tempêtes difficiles à prévoir

Bien prévoir les dépressions polaires est indispensable afin d’éviter, dans la mesure du possible, les dommages et les dégâts. Malheureusement, la prévision des dépressions polaires est un vrai défi du fait de leur petite taille et de leur courte durée.

Comme pour toute prévision météorologique, les ingrédients essentiels pour la prévision correcte des dépressions polaires sont un modèle atmosphérique performant et de bonnes conditions initiales. Or le manque d’observations conventionnelles (comme les observations des stations de surface) au-dessus des océans et près des pôles fait en sorte que les conditions initiales ne sont pas toujours assez bonnes.

Grâce au développement des modèles atmosphériques à haute résolution, les dépressions polaires sont mieux capturées qu’auparavant. Cependant, ces modèles doivent être améliorés afin de mieux représenter certains processus clés pour la formation des dépressions polaires, tels que les échanges de chaleur entre l’océan et l’atmosphère.

Carte d’analyse du Centre météorologique canadien (CMC) correspondante au 1ᵉʳ mars 2021 à 06:00 UTC. Les flèches montrent la direction et l’intensité du vent, et les couleurs montrent l’intensité du vent en km/h. Les lignes noires continues sont des isobares, qui rejoignent des points de pression égaux. Les cercles concentriques avec un « L » au centre représentent des cyclones. La dépression polaire est représentée par le petit cercle à l’ouest de la côte nord de la Norvège. MétéoCentre

Malgré le fait que les modèles à haute résolution nous permettent de prévoir correctement certaines dépressions polaires, il reste du travail à faire pour réussir à prévoir correctement tous ces systèmes météorologiques. D’ici là, restez à l’affût : la saison des dépressions polaires dans l’hémisphère nord n’est toujours pas finie !

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