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L’oscillation nord-atlantique
L’hiver 2019/2020 a été le plus doux en Suisse depuis le début des mesures en 1864, mais aussi sur une bonne partie de l’Europe. Par ailleurs, le mois de février a connu un nombre de jours élevés avec des tempêtes, notamment sur la France, mais aussi sur notre pays. Tout cela est lié à une oscillation nord-atlantique qui est en phase positive.
Qu’est-ce que l’oscillation nord-atlantique (ONA) ?
L’alternance d’hivers doux et froids, ainsi que la fréquence des tempêtes sont gouvernées, sur l’Europe du Nord, par une oscillation océanique et atmosphérique appelée oscillation nord-atlantique (abrégée ensuite par ONA).
Le temps sur l’Atlantique Nord et l’Europe est commandé par les effets conjoints de la dépression d’Islande et de l’anticyclone des Açores. Ces deux phénomènes dirigent un flux d'ouest sur l'Atlantique, dans lequel circulent des fronts, voire de petites dépressions mobiles souvent formées vers Terre-Neuve. Ces deux centres, qui apparaissent nettement sur les cartes de pression moyenne, ne sont pas rigoureusement figés. Ils peuvent être situés plus ou moins au nord ou être plus ou moins accentués. Il leur arrive même de disparaître temporairement. Leurs modifications changent complètement le temps sur le nord-est de l'Amérique, l'Atlantique, l'Europe et la Méditerranée, notamment en hiver.
Pour les caractériser, les météorologues ont défini un indice calculé à partir de la différence des écarts de pression mensuels standardisés entre Lisbonne et Reykjavik ou entre Ponta Delgada (Açores) et Akureyri (Islande). En général, l'indice ONA ne se réfère qu'aux mois de novembre à mars, mais il peut être appliqué à tous les mois de l'année. Toutefois, les effets de cet indice se font sentir essentiellement en hiver.
Le couple anticyclone des Açores et dépression d'Islande oscille entre 2 tendances extrêmes (Figure 1). Lorsque les pressions sont beaucoup plus élevées que les moyennes saisonnières aux Açores et très basses en Islande, l'indice ONA est positif. Dans ces conditions, le flux d'ouest entre les deux systèmes est rapide. Tempêtes et coups de vent sont fréquents sur l'Europe septentrionale, affectant également la moitié nord de la France. En contrepartie, ces régions bénéficient d'une grande douceur apportée par les masses d'air océanique. En revanche, l'ouest de la péninsule Ibérique, le Maroc, l'Italie et les Balkans connaissent une tendance à la sécheresse. Parfois, la Suisse est également concernée par cette situation, le Tessin beaucoup plus fréquemment. D’ailleurs, cette région a connu un bimestre janvier-février 2020 particulièrement sec avec, par exemple, seulement 6,5 mm de pluie à Lugano.
L'indice ONA est négatif lorsque l'anticyclone des Açores est faible et la dépression d'Islande n'est pas très creuse. Dans ce cas, l'Europe du Nord connaît des hivers froids et secs, car le flux d'ouest est moins rapide et les tempêtes sont rares. Ainsi, cette partie du monde passe sous l'influence de l'anticyclone de Sibérie. Les perturbations s'engouffrent en Méditerranée, apportant la pluie sur ses rivages. A la limite entre les dépressions circulant en Méditerranée et l'air froid stagnant sur le nord de l'Europe, les précipitations peuvent se présenter sous forme de neige jusqu'en plaine.
En résumé, lorsque l'indice ONA est positif, 2 types de temps peuvent affecter la Suisse : soit, comme en janvier 2020, un anticyclone recouvre le pays provoquant une situation de blocage pendant plusieurs jours et les dépressions atlantiques défilent de l'Allemagne du nord au sud de la Scandinavie, soit l'anticyclone est centré plus au sud et les dépressions atlantiques traversent l'Europe centrale en passant par les Alpes, comme en février et début mars 2020. Dans ces 2 cas de figures, les hivers sont particulièrement doux.
A noter que l'ONA est souvent corrélée à l'oscillation arctique (variation de la différence de pression atmosphérique au niveau de la mer, entre 20° N et le pôle Nord). En effet, l'ONA est plutôt une vue régionale, au niveau de l'Atlantique Nord, de l'oscillation arctique.
Lien entre l’oscillation nord-atlantique et changement climatique ?
Sur la Figure 2, nous remarquons une alternance entre des indices ONA positifs et négatifs. Derrière l’hiver actuel, les autres hivers les plus doux en Suisse ont été 2006/2007, 2015/2016, 1989/1990, 1988/1989 et 2013/2014. Ils ont tous été caractérisés par une ONA bien positive. En revanche, l’ONA s’est montrée particulièrement négative au cours de l’hiver 2009/2010. Or, cet hiver a connu une anomalie plutôt froide en Suisse comme le montre la Figure 3.
Alors que les effets de l'ONA sont bien définis, ses causes restent plutôt obscures. Les climatologues ignorent pourquoi un mode prédomine sur l'autre, et ce qui provoque le basculement. Comprendre l'origine de ces oscillations représente l'un des grands défis du moment. Par exemple, il serait intéressant de savoir si les oscillations se produisent avec une certaine régularité ou si leur rythme obéit au hasard. La réponse n'est pas claire, car certains scientifiques penchent pour des fluctuations aléatoires, tandis que d'autres distinguent un cycle de 8 à 11 ans. Suite à la lecture du graphique de la Figure 2, la réponse n'apparaît pas évidente, et l'étude statistique de cette évolution laisse place à différentes interprétations. Or, cette question de la périodicité est plus importante qu'on puisse le croire. En effet, dans la perspective du changement climatique, comprendre la variabilité de l'ONA permettrait de mieux prévoir si des hivers aussi doux tels que celui qu’on vient de connaître deviendront la norme en Suisse et en Europe.