Chapitre 2 : variations spatio-temporelles des surcotes dans le Golfe du Lion
5. Contexte saisonnier de l’analyse
5.4. Types de temps et circulation atmosphérique extratropicale
La classification en type de temps est utilisée afin de synthétiser la circulation atmosphérique extratropicale (Vautard, 1990; Plaut et Simonnet, 2001). Dans un premier temps, les types de temps peuvent être appréhendés par l’approche dynamique ou périodique (Ghil et Robertson, 2002). En effet, ils peuvent être considérés comme des circulations atmosphériques périodiques lentement modulées par des oscillations de la circulation atmosphérique extratropicale (Ghil et Mo., 1991; Ghil et Robertson, 2002). Les types de temps peuvent ensuite être déterminés par l’approche épisodique, en dégageant des configurations barométriques redondantes dans le temps et l’espace au-dessus de l’Atlantique et de l’Europe. En effet, même si les conditions atmosphériques instantanées sont uniques,il existe une certaine redondance dans la circulation atmosphérique et dans les configurations barométriques associées (Hufty, 2001; Ghil et Robertson, 2002). Du point de vue épisodique, les types de temps ont trois propriétés générales : la récurrence, la persistance et la stationnarité de la géographie barométrique qui les composent (Michelangeli et al., 1995; Ghil et Robertson, 2002). Cette vision suppose qu’un type de temps donné est indépendant de celui qui le précède et de celui qui le suit. En ce sens, un type de temps représente une géographie moyenne de multiples configurations
barométriques, certes ressemblantes, mais néanmoins chacune unique. Ces dernières peuvent donc chacune montrer des conditions atmosphériques à l’échelle synoptique, régionales et locales qui leur sont propres. En d’autres termes, un type de temps est une circulation atmosphérique moyenne qui intègre de multiples conditions atmosphériques aux échelles plus fines. Les types de temps sur l’Atlantique Nord et l’Europe issus de la classification du champs de pression atmosphérique par les approches épisodiques et périodiques présentent des caractéristiques spatiales quasiment similaires, ce qui suggère un lien entre ces deux approches (Gomez et Terray, 2005;
Sanchez-Gomez et al., 2005).
Dans cette étude, la classification du champ des PSM en types de temps sur la période 1905 à 2005 est basée sur l’approche épisodique, avec cinq grandes configurations stables offrant la synthèse la plus usuelle des types de circulation au-dessus de l’Atlantique Nord et l’Europe (Vautard, 1990; Michelangeli et al., 1995; Plaut et Simmonet, 2001; Moron et
Plaut, 2003). Le premier type de temps (figure 27b) ressemble à la configuration spatiale
moyenne de la période 1905-2005 (figure 27a) avec un renforcement de la dépression d’Islande et un décalage de l’anticyclone des Açores vers le NE. La direction de la circulation atmosphérique est ainsi proche de la circulation moyenne mais la vitesse du flux zonal est alors renforcée. Ce type de temps est dénommé « Zonal9» (ZO, 20% des observations). La configuration suivante (figure 27c) présente des pressions anormalement élevées sur le continent européen. Elle représente ici le type de temps « East-Atlantique » (EA, 25% des observations) avec des perturbations infléchies vers le nord de l’Europe (Plaut et Simonnet, 2001). Le troisième type de temps (figure 27d) partage des éléments communs avec la phase négative de l’ONA. En effet, il présente une forte dépression centrée au niveau de 48°-50°N sur l’Atlantique Nord (figure 27d). Cette circulation atmosphérique est favorable à un rail de perturbations plus au sud que la normale (Moron et
Ullmann, 2005). Ce type de temps est dénommé « Greenland Above » (GA, 15% des
observations). Le type de temps suivant (figure 27e) montre une situation typique de blocage de la circulation atmosphérique associée à une crête anticyclonique sur la proche Atlantique et une dépression centrée sur l’Europe de l’ouest au niveau du bassin méditerranéen occidental (= blocage Nord-Atlantique ou « Blocking », BL, 17% des observations). Pour ce type de temps, les perturbations synoptiques peuvent être décalées à
9 La terminologie respecte celle établie dans les travaux précédents de Michelangeli et al. (1995), Plaut et Simonnet (2002) et Moron et Plaut (2003).
l’extrême NE de l’Atlantique ou bien prendre une trajectoire méridionale sur la Méditerranée (Plaut et Simonnet, 2001). Le cinquième type de temps (figure 27f) est caractérisé par une plus faible crête anticyclonique sur l’Atlantique. La dépression d’Islande est renforcée et décalée vers la Scandinavie (figure 27f). Ce type de temps est appelé «crête atlantique » ou «Atlantique Ridge »(AR, 22% des observations).
Pour résumer, la circulation atmosphérique hivernale au-dessus de l’Atlantique Nord et l’Europe présente deux grandes catégories de type de temps : celle supposant une accélération du gradient barométrique zonal sur l’Atlantique Nord (ZO, EA) et celle supposant une décélération et/ou un déplacement latitudinal des principaux rails de trajectoire des perturbations tempérées (GA et BL).
Figure 27 : (a) PSM hivernale moyenne (clim.) de 1905 à 2005 et des jours (b) « Zonal » (ZO), (c) « East-Atlantic » (EA), (d) « Greenland Above » (GA), (e) « Blocking » (BL) et (f) « Atlantic-Ridge » (AR). Les isobares sont cotées par intervalles de 3 hPa.
En hiver, les cinq types de temps sur l’Atlantique Nord et l’Europe peuvent être relativement persistants (Michelangeli et al., 1995). Ils durent principalement de 3 à 10 jours mais peuvent parfois dépasser plusieurs semaines (figure 28). Les séquences des jours GA et ZO peuvent ainsi durer plus d’un mois consécutif, mais ces cas restent relativement rares (figure 28a, c). La séquence maximale des autres types de temps ne dépasse pas 25 jours consécutifs (figure 28). Il est intéressant de souligner que les types de temps les plus persistants sont ceux associés soit à l’accélération du flux zonal sur l’Atlantique, soit au décalage latitudinal de ce dernier vers le sud, c'est-à-dire ceux correspondant aux deux phases opposées de l’ONA.
Figure 28 : fréquence (en %) des séquence de jours (a) « Zonal » (ZO), (b) « East-Atlantic » (EA), (c) « Greenland Above » (GA), (d) « Blocking » (BL) et (e) « Atlantic-Ridge » (AR) par rapport à la longueur de séquence en nombre de jours consécutifs de 1905 à 2002.
Sur l’ensemble du 20ème siècle, les jours GA et BL sont les moins fréquents (figure 29). Les jours AR sont les plus nombreux (figure 29). Les cycles hivernaux moyens des fréquences quotidiennes des cinq types de temps montrent tout d’abord que la fréquence de AR est quasiment stationnaire durant l’hiver (figure 29e). Ensuite, les jours ZO sont plus fréquents en janvier et en février et moins fréquent en octobre et novembre (figure 29a). Ceux de GA et de BL sont quant à eux plus fréquents en automne, notamment en octobre et au début du mois de novembre (figure 29c, d).
Figure 29 : cycle hivernal moyen de la fréquence (en %) du type de temps (a) « Zonal » (ZO), (b) « East-Atlantic » (EA), (c) « Greenland Above » (GA), (d) « Blocking » (BL) et (e) « Atlantic-Ridge » (AR) de 1986 à 1995 (trait plein) et de 1905 à 2002 (trait tireté). Le cycle hivernal est calculé comme la fréquence des types de temps de chaque jour d’octobre à mars, filtrée par un filtre de Butterworth passe-bas ne retenant que les périodes plus longues que 30 jours.
La prédominance automnale des types de temps GA et BL est cohérente avec celle de la fréquence des dépressions passant plus au sud que la normale (cf. figure 26, § 5.3.2). En effet, GA et BL favorise un décalage vers le sud des principaux rails des perturbations tempérées. Par ailleurs, la prévalence automnale du passage des dépressions sur ce secteur et le tourbillon cyclonique qui leur est associé, favorise la circulation atmosphérique associée à GA et BL. Inversement, les rails des perturbations tempérées sont plutôt décalés vers le nord durant les jours ZO. Une plus forte fréquence des dépressions suivant des trajectoires septentrionales va plutôt favoriser la circulation atmosphérique associé à ZO.
Pour résumer, la cyclicité hivernale moyenne de la fréquence des types de temps et de celle du passage des dépressions à l’échelle synoptique plus au nord ou plus au sud que la normale résulte de l’interaction multi-latérale entre les conditions atmosphériques à ces deux échelles spatiales.