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L’oscillation quasi biennale (OQB) est un changement oscillatoire de la direction des vents dans la stratosphère équatoriale, jusqu'à environ 12 degrés de l'équateur, ayant une période entre 24 et 30 mois[1] (de 26 à 29 mois selon Akstinas & al. en 2015[2]) ; 28 mois en moyenne.
Les vents changent d'abord de direction générale de l'ouest vers l'est, et vice-versa, au sommet de la stratosphère à environ 30 km d'altitude. Le changement se propage vers le bas à une vitesse de 1 km par mois mais décroît quand il atteint 23 km d'altitude[1]. Cette propagation est plus irrégulière avec les vents d'est et l'amplitude de ce changement est le double de celle des vents d'ouest.
En 2015, des scientifiques de l'Institut Max Planck ont publié un article sur une anomalie de grande ampleur dans ce cycle, jamais observée depuis que les mesures existent soit environ 60 ans, et s’interrogèrent sur l'influence du réchauffement climatique sur cette oscillation[3].
L’OQB a été découverte durant les années 1950 grâce aux radiosondages, mais aucune explication n'a été trouvée à cette époque. Les données ont montré qu'elle n'était pas reliée à une variation annuelle, comme les autres changements de la stratosphère.
Dans les années 1970, Richard Lindzen et James R. Holton ont noté que l’oscillation provenait d'ondes atmosphériques provenant de la troposphère tropicale, se propageant vers le haut, et qui se dissipent dans la stratosphère par refroidissement radiatif. La nature exacte du mécanisme a fait l'objet de nombreuses hypothèses. Récemment, les ondes de gravité ont été reconnues comme un des facteurs majeurs[4],[5].
L’oscillation quasi biennale permet le mélange de certains aérosols[6],[7] (y compris destructeurs de la couche d'ozone), des gaz atmosphériques et en particulier de la vapeur d'eau[8]l'ozone stratosphérique qui nous protège des UV solaires, et la modification des zones de précipitations de la mousson. Elle influence également la circulation atmosphérique de l'hémisphère nord en hiver, lors d'un réchauffement de la stratosphère par l'inversion soudaine du vortex polaire, et elle influe sur la composition du vortex antarctique[9].
Un lien avec le phénomène ENSO a aussi été établi en 2015 par Xue & al. et ses collègues[10]
Depuis sa découverte, le cycle décrit ci-dessus avait toujours (durant 60 ans) présenté une grande régularité[11], au point d'être considéré comme une constante stabilisatrice de l'atmosphère dans les modèles atmosphériques et météorologiques[12] .
Cependant fin 2015 la NASA y relève une anomalie à grande échelle (toute la zone tropicale de l'hémisphère nord était concernée), qui a perduré environ 6 mois [11].
Le début de l'anomalie a été signalée en par des scientifiques chargés d'étudier les mesures rapportées par un ballon météo au-dessus de Singapour. Une bande de vents d'est était apparue comme prévu au-dessus de la zone des vents d'ouest, mais elle a été interrompue fin 2015 par une nouvelle bande de vents d'ouest apparue en dessous, empêchant la QBO de terminer son cycle normal[12]. De manière tout à fait inattendue, les vents d'ouest au lieu de s'affaiblir en descendant jusqu'à une altitude d'environ 16 kilomètres pour faire place à une nouvelle couronne de vents d'est, ont remonté en altitude en empêchant des vents d'est de se former comme d'habitude, et des vents d'est jamais observés sont apparus plus bas (zone de 40 hPa) dans la stratosphère. Cette anomalie a duré environ 6 mois[11]. En , la situation semblait être revenue à la normale[11]. La NASA étudie cette anomalie pour en trouver les causes (El Niño qui a été particulièrement fort en 2016 et/ou le dérèglement climatique pourraient être en cause, mais ceci est à confirmer)[11].
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