Haize Hegoa

Aérologie dans un climat réchauffé

Avec la permission de son auteur (Vincent Chanderot), que je remercie chaudement, je reprends ici son article publié dans Parapente+ 446 sur les changements climatiques, et leurs impacts potentiels sur notre activité.


Le nouveau rapport du Giec décrit notre monde réchauffé de 1,5°C. Il promet des bouleversements sévères qui frapperont aussi le vol en paramoteur. Les derniers doutes concernent les amplitudes et les échéances, car elles dépendent de l’implication des uns et des autres dans la transition vers un mode de vie décarboné. Mais quoi qu’il advienne, un mécanisme irréversible est amorcé. La COP 21 de Paris a formulé le vœu, mais sans s’en donner les moyens, de limiter le réchauffement en fin de siècle à +1,5°C. Les freins sont tellement nombreux que tout porte à croire que ce cap sera dépassé dans quelques années seulement et qu’il faudra tabler in fine sur +5/7°C avec un scénario « business as usual ».

150 sur le Montr Blanc

Cinq degrés, de plus ou de moins, ça ne semble pas grand-chose. C’est pourtant ce qui nous sépare de la dernière glaciation, pendant laquelle la banquise courait jusqu’en France! Au-delà des phénomènes météo hors de contrôle associés à des changements d’une telle ampleur se pose la question de l’adaptation à sa brutalité. Il est ici question d’une transition de quelques années, quand c’est de millénaires dont les organismes ont disposé pour s’adapter aux précédents changements climatiques. Avec les multiples obstacles que nous leur opposons (urbanisation, perte d’habitats, pesticides, pollution) verra-t-on encore nos oiseaux (déjà -33% en 15 ans) nous accompagner en l’air, ou disparaîtront-ils au profit des criquets et moustiques tigre? Quel sera l’état de nos sociétés dans un monde en crise ? De nouvelles études révèlent un gouffre entre le monde à +1,5° et celui à +2°C. Face à de tels enjeux, s’intéresser aux conditions de vol dans le futur peut sembler dérisoire, nous abordons pourtant la question puisque beaucoup d’entre nous pourront encore voler quand l’atmosphère aura pris 2°C. Vous trouverez peut-être ici des raisons de savourer le monde auquel nous renonçons et de peser de tout votre poids pour redresser la barre. Notre activité aussi devra se questionner au regard du CO2, se situant « par essence » dans la ligne de mire, mais là n’est pas l’objet de cet article.

Le climat européen en milieu de siècle

Il est impossible de prédire si nos réponses de demain seront efficaces pour sauver le climat. Toutefois, le réchauffement est déjà bien lancé et les études estiment qu’il atteindra 2°C avant le milieu du siècle. Dans une bonne vingtaine d’années. Nous avons déjà franchi le +1° et à partir de 1,5°, chaque 1/10è augmente le risque météo de façon exponentielle. Tous les modèles promettent des changements rapides concernant les précipitations et les températures, en particulier les extrêmes. Les régions polaires et les plus sèches seront vraisemblablement les plus impactées, mais une grande partie de l’Europe devrait subir un réchauffement supérieur à la moyenne mondiale[1]

Les modèles révèlent toutefois de grandes variabilités régionales : en France, le réchauffement dans 30 ans pourrait se situer en bas de fourchette européenne, nonobstant des vagues de chaleur plus intenses et plus nombreuses. Les vagues de froid intenses que subissent Europe et Amérique du Nord en hiver ne contestent pas le réchauffement. Elles sont provoquées par des ondulations du Jet Stream qui se prolongeront jusqu’à la seconde moitié du siècle, lorsque le courant jet d’altitude se stabilisera plus au nord. Les côtes méditerranéennes tendront vers un climat semi-désertique type andalou, avec une augmentation des épisodes extrêmement secs qui devraient coexister avec des pluies très intenses au cours d’épisodes de type cévenols comme on en observe souvent ces dernières années.

mer de glace. RIP

Fera-t-il beau demain?

Un climat réchauffé ne signifie en rien que le temps sera plus beau. Il n’est pas écrit non plus que le changement climatique évolue en faveur ou en défaveur du vol. En effet, le surplus d’énergie, quoiqu’essentiellement absorbé par les océans, devrait générer une dynamique atmosphérique plus intense localement. Néanmoins, les mouvements d’air à grande échelle devraient faiblir en raison de la diminution du gradient de température entre les pôles et l’équateur. Pluies et vents, qui constituent des facteurs déterminants pour le paramoteur subiront des modifications : tout porte à penser qu’avec le surplus de chaleur, l’évaporation et in fine les précipitations devraient s’amplifier. Les climatologues ne sont pas encore en mesure de décrire les tempêtes de demain. Des simulations suggèrent qu’elles ne seront pas plus nombreuses mais plus puissantes, cela dépendra du gradient de température entre les tropiques et nos latitudes.

Aux phénomènes locaux s’ajouteront des changements de grande échelle, tels que

(1) le renforcement et le déplacement vers le nord de la cellule de Hadley qui génère l’anticyclone des Açores

(2) La modification du couloir à tempêtes (le stormtrack) déterminé par le jet stream

(3) La dominance de la NAO+, la phase positive de l’oscillation nord-atlantique, qui reflète un gradient de pression Nord-Sud important. Elle pourrait se renforcer pour générer, avec une forte circulation d’ouest, des hivers secs en méditerranée, mais doux et pluvieux sur la partie nord de l’Europe.

Pour l’horizon temporel proche (2021-2050), les modèles Aladin de Météo France et WRF de l’IPSL[2], que vous pouvez consulter pour votre région sur le portail Drias[3], convergent dans tous les scénarios vers une augmentation globale des jours de pluie sur les régions montagneuses avant une forte diminution en fin de siècle. Les modèles communs ne s’accordent pas sur le pourtour des Alpes à très long terme, mais il s’agit de 2100 : l’un prévoit les étés beaucoup plus arrosés, l’autre décrit de graves déficits d’eau. Les automnes autour des pyrénées devraient être plus secs, tandis que les printemps subiraient le sort inverse, sauf dans la partie méditerranéenne. Les hivers auraient globalement tendance à proposer plus de jours de pluie, malheureusement sans qu’il s’agisse forcément de chutes de neige. En ce qui concerne la plaine, la tendance irait aussi vers l’augmentation globale du nombre de jours de pluie tout au long de l’année à l’horizon 2020-2040, en particulier sur la moitié nord du pays, avant que la tendance ne s’inverse en deuxième moitié de siècle. La pluviométrie pourrait rendre les terrains régulièrement impraticables, mais également moins thermiques. La couleur du ciel pourrait donc bien ne pas se montrer plus bienveillante pour le paramoteur, cependant le territoire Français, très contrasté, ne permet pas de généraliser. Les années de transition vers le climat plus rude de la fin de siècle souffriront d’une variabilité interannuelle importante. Les conditions rencontrées sur les sites s’inscriront probablement moins dans la tradition…

anomalies jours de pluie, business as usual

Des vents plus favorables

Si on s’inquiète de la puissance des ouragans (dont certains commencent à se détourner vers nous), il semblerait que la vitesse du vent au quotidien puisse se montrer plus favorable au vol. Une étude du CNRS[4] prévoit une forte régression des jours de grand vent et une forte progression des jours de vent faible, en particulier sur le pourtour méditerranéen. Le mistral pourrait diminuer, mais des chercheurs de Météo France pensent possible une hausse de la fréquence du vent d’Autan, en réponse à la recrudescence des interminables séquences de vents de Sud sur les Pyrénées, qui génèrent un appel d’air sous le vent de la chaîne. La confiance accordée aux modélisations pour les régions compliquées telles que les Alpes est limitée, elles envisagent pour l’instant des changements importants à la baisse. On s’attend à une baisse des flux d’Est en hiver au profit de ceux d’Ouest, et au contraire une augmentation des flux d’Est en été au détriment de l’Ouest. L’évolution de l’aérologie des basses couches, des cisaillements et gradients ne fait hélas pas encore l’objet de recherches, on peut cependant se faire une petite idée en rappelant que le gradient de vent d’Ouest augmente en altitude, tandis que celui de vent d’Est est faible et diminue au-dessus de la couche convective.

Sur le reste du territoire, le vent à 10m tendrait à diminuer légèrement pendant l’été, associé à une augmentation des flux de N et NE. En hiver, les vents pourraient se renforcer tout au Nord du pays, associés à une progression des flux de SW, mais mollir dans le Sud avec une diminution des flux de N et de W.

Incertitudes sur la convection

Les conditions thermiques exceptionnelles deviendront-t-elles la norme ? L’été caniculaire de 2003, le plus chaud à ce jour (à ne pas confondre avec l’année la plus chaude, qui furent dans l’ordre 2016, 2015, 2017 et 2018), a offert quelques vols d’anthologie aux parapentistes, dont le premier posé au sommet du Mont-Blanc. Des plafonds dépassant 5000m se sont présentés depuis à plusieurs reprises pour réitérer l’opération et il se pourrait que ce ne soit qu’un début, puisque ces étés étouffants n’auront bientôt plus rien d’exceptionnel. On s’attend à un réchauffement superficiel supérieur et à des turbulences plus puissantes, il est cependant difficile de conclure que tous les facteurs iront dans le sens du thermique et l’instabilité. La canicule au niveau du sol ne crée pas forcément des ascendances, encore faut-t-il qu’il fasse plus frais en altitude, or il n’est pas à exclure qu’on dispose bientôt du chauffage à tous les étages, ce qui pourra se traduire par plus de stabilité, et on l’observe déjà, les longues canicules sont plus propices au paramoteur qu’au parapente. Le pilote et climatologue de l’Onera Etienne Terrenoire est d’avis que l’augmentation des flux de dans le sud et le centre de l’Europe devrait générer une augmentation des gradients de température, cependant au-delà de -1°C par 100m, ils génèrent des ascendances trop fortes, étroites et turbulentes. Les conséquences attendues de ces flux plus puissants sont des inversions plus élevées, des plafonds plus hauts et des turbulences encore moins confortables. La probable extension de la cellule de Hadley vers le Nord pourrait nuancer ce pronostic, en raison d’une plus forte subsidence.

Questions de sécurité

Les hautes pressions, à partir de 1020hPa, ont tendance à freiner les thermiques mais  elles rendent aussi les ascendances très sèches, proches du sol et propices aux fermetures. Un anticyclone puissant peut s’avérer favorable au vol moteur en bloquant l’activité thermique, mais quand elle se met en place, elle le fait avec plus d’intensité. Les conditions record de 2003 ont semble-t-il montré la voie : elles ont provoqué plus de blessures et de décès que jamais. Aussi faudra-t-il à l’avenir probablement hausser son niveau de pilotage pour les jours turbulents, éventuellement se rabattre sur des ailes plus sages et apprendre à choisir avec certitude les bonnes conditions, car dans des systèmes convectifs plus actifs, les développements deviennent moins prévisibles pour l’observateur et les services météo.

Pour mémoire

Des gens doutent encore du changement climatique, arguant qu’on entend tout et son contraire. Pourtant la quasi-totalité des scientifiques menant des recherches sérieuses sur le climat adhèrent aujourd’hui à un changement climatique d’origine anthropique. Des gens pensent que la science pondra une solution miracle, aucune, viable, n’est malheureusement ne serait-ce qu’en gestation aujourd’hui. Tout le monde est informé des conséquences des émissions de CO2 incontrôlées. Elles ne cessent pourtant d’augmenter. Peu d’entre nous ont pris leurs responsabilités, se reposant sur une réponse collective. Sur les décos comme ailleurs, la sobriété ne constitue hélas pas la norme. Les voyages lointains, les beaux camions, les ailes flambant neuves suscitent beaucoup plus l’admiration que les vrais héros de l’aviation légère, ces hurluberlus capables de venir voler en vélo sur un matériel antédiluvien mais bien entretenu par ses multipropriétaires.

la preuve du réchauffement climatique

ENCART: Gulf Stream et Jet Stream, les frères de la côte

L’hiver est volable en France et on attribue souvent cette chance au Gulf Stream. Il n’explique pourtant pas tout. Entre hivers déchainés ou très calmes, entre théories sur sa disparition et remises en cause de son influence, beaucoup de questions subsistent sur un système pourtant connu depuis 500 ans.

Le « courant du Golfe » prend naissance aux alentours de la mer des Antilles, sous l’effet des alizés et de l’anticyclone des Açores. Les vents de nord-est génèrent un courant qui accumule dans golfe du Mexique des eaux chaudes et salées. Elles y sont contraintes, par la forme du continent américain et la force de Coriolis, de suivre le mouvement de l’anticyclone en mettant le cap au nord. Le débit au large du sud des Etats-Unis est alors cent fois supérieur à celui de l’ensemble des fleuves sur Terre. Les eaux du Gulf Stream sont ensuite prises en charge au niveau du Canada par le système dépressionnaire d’Islande. On ne devrait, à partir de ce niveau, plus parler de Gulf Stream : il s’agit des grands tourbillons du courant de dérive Nord-Atlantique, dont une branche vient nous réchauffer le littoral et dont l’autre part empêcher la formation de banquise sur les côtes Norvégiennes. La dépression d’Islande est celle-là même qui génère le courant glacial du Labrador, grâce auquel les Québécois jouissent d’un bon -10°C de moyenne en janvier, à la même latitude que la Vendée. Longtemps on a pensé que le Gulf Stream, en important la chaleur des tropiques, était seul le responsable de nos hivers tempérés et que s’il devait s’arrêter (une théorie plus récente) nous hériterions d’un climat semblable à celui de la Belle Province. Il semblerait pourtant que ce ne soit pas le cas.

Un mérite partagé

Certaines études suggèrent que l’influence du Gulf Stream devrait être minorée à 2-3 degrés et partagée avec deux phénomènes dominants. En premier lieu, la restitution de la chaleur accumulée par l’Atlantique pendant l’été à la circulation d’ouest. Et en second lieu les courants Jet (ou Jet Stream). Ces vents circumterrestres de haute altitude forment les couloirs pour les dépressions, les « Stormtracks ». Or, ils subissent une déviation vers le sud au niveau des Montagnes Rocheuses et imposent par conséquent un réchauffement aux dépressions en traversant les régions les plus chaudes de l’Amérique et de l’Atlantique. Les Stormtracks canalisent donc vers nous des dépressions en provenance du SW plutôt que du NW, voilà son influence.

Climat complexe

Le Gulf Stream est une constante de douceur, tandis que le Jet Stream peut générer beaucoup de variabilité dans notre climat hivernal. Ses ondulations sont souvent à l’origine de vagues de froid intenses. L’alternance hivers doux et froids s’explique notamment par l’Oscillation Nord-Atlantique (NAO). Lors la phase positive de l’oscillation, le gradient de pression entre l’anticyclone des Açores et la dépression d’Islande est important : les Jets puissants poussent les perturbations directement sur l’Europe du nord avec comme corollaire un temps doux mais pluvieux et venté sur la moitié nord du pays et un air sec dans le sud. La phase négative est caractérisée par un climat froid et sec au nord tandis que le sud est humide et doux. Cette NAO-  s’observe lorsqu’un Jet Stream plus mollasson franchit les montagnes rocheuses, en lien avec un anticyclone des Açores et une dépression d’Islande faibles. Le jet manque de puissance pour envoyer directement sur l’Europe du nord les perturbations, laissant ainsi s’y engouffrer l’air polaire froid et sec.

La pompe, sel de la vie

Le Gulf Stream n’est pas unique en son genre. Le Kuro Shio, par exemple, est son alter-ego dans l’océan pacifique. Il baigne les japonais de ses eaux chaudes et envoie, via la dérive nord-pacifique, la radioactivité de Fukushima vers l’Amérique. Mais ce qui rend le Gulf exceptionnel, c’est surtout la pompe thermo-haline qu’il active : l’Amoc (circulation méridienne de renversement de l’Atlantique). On observe autour du Groenland et quasiment nulle part ailleurs (en fait aussi un peu dans les mers de Wedell et de Ross) une plongée des eaux en profondeur, à l’origine même de la circulation océanique globale (le fameux « tapis roulant »). Les eaux chaudes et déjà très salées de l’Atlantique Nord subissent, lors de leur migration avec le Gulf Stream, un refroidissement et une forte augmentation de leur salinité du fait de l’évaporation, puis de la formation de la banquise, qui gèle l’eau mais rejette le sel. La salinité et le refroidissement densifient l’eau au point de la faire plonger. Cette subduction alimente la circulation profonde et crée un appel d’eau en surface, qui renforce le Gulf Stream. Aussi, la question du réchauffement climatique inquiète-t-elle, car le surplus de chaleur, s’il accentue l’évaporation, nuit à la formation de la banquise, fait fondre l’inlandsis groenlandais et augmente les précipitations. Cela diminue de facto la salinité, donc la pompe thermo-haline, peut-être jusqu’à son arrêt ?

La vie sans Gulf

Il est parfois question de la disparition du Gulf Stream, comme cela s’est déjà produit dans des contextes différents, avec le fantasme d’hivers froids comme au Canada. Nous avons pourtant vu que ce courant n’expliquait pas tout. Le débit du Gulf Stream semble s’être déjà affaibli de 15% et cela pourrait s’aggraver jusque -30% voire plus dans certains scénarios, mais il devrait subsister, puisque généré par l’anticyclone des Açores dont l’arrêt n’est pas possible. Il est par ailleurs renforcé par les fuites du courant des aiguilles, dont le débit tend à s’intensifier avec le réchauffement. Par conséquent, l’idée que le refroidissement dû aux modifications du Gulf Stream compenserait le réchauffement climatique en Europe est probablement très exagérée. Le drame relèverait plus de l’interruption de la circulation globale que de celle du Gulf Stream. La fin du « tapis roulant » serait extrèmement lourde de conséquences, notamment pour la vie marine, l’oxygénation des océans et l’absorption de CO2.

[1] The European climate under a 2°C global warming. Robert Vautard et al. Environemental Research Letters 2014

[2] Institut Pierre Simon Laplace : institut de recherches en sciences de l’environnement sous tutelle des CNRS, CNES, CEA, IRD, ENS, Polytechnique, UPMC et 3 autres universités.

[3] Meteo France/CNRS  http://www.drias-climat.fr/decouverte/carte/experience?region=SAFRAN&generation=rcp

[4] Assessing climate change impacts on European wind energy from ENSEMBLES high-resolution climate projections. Tobin et al. Climatic Change (2015)

Vincent Chanderot est consultant en environnement  Vincent@carbonescope.fr

Photos Nicolas Cochet

Vincent Chanderot