Comportement des anomalies de circulation semi-permanentes

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Cette thèsJ

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té de

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et des

étu~&f

smuées

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des,

ex1genc~s

requises

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Dépe.rleMnt de .Météoxoloe;lé Universit.é

McG11l

Montrêa.1..

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SOr.mffiE

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Le oolll~ttemeht'des ~Oma4.1eS de o1r0,Plation

à

l'éohelle hémisphérl-·. que et

à.

grande ~ohel1e

a

été

examiné respectivement

pour onze et

dix'

hi-,

v~rs. La. 'premi~re analyse nous, a permis d'apprendr'e qu'n :n'y avait

_,

pas

d'hive~s

'plus

ano~x ~ue),d'au,tres

et que la

ternp~~tuz;e ~y~nne

hiverna.':

" ,7 . .

le,

de la couche moye~e troposphérique infétieure sUivait une~tendance

à

.

.

"

la baisse. ~adcuxième, analyse,

à

l'a.+de de l,a nouvelle technique de

moyen-ne dans l'espace, nous a appris que des régions géographiques étpient prl- ' viléglées pour len anomalies dè c1rcUlation

_.

_,

à

rrrande échelle. Des néries ,

de centres d'anomalie ont'aussi été anâlyoée:::;. On a trouvé que la majorl-'

..

té des sér:l,.es de longue d~réf}- étaient également statlont;la1res et ava;1ent.

... 1 • ;il

d~G valeurs d'anomalie plus élevées' que les autre:::;. Une analyse

oynopti-,

.

que de ces séries de longue durée a finalement permis de formu.ler une hy" pothèse de régénération deà séri;s.

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ABSTRACT

-The, bebav10ur o,f the. hemispheric scale and large scale circulation anomalies'has been investigated/respectively for éleven and ten winters. The former ~nalysls bas permitted us to learn that there were no winters

' .

'

more anomalous ~n 'others and that the" mean wint:erly temperature of the .lower mid-tropospheric layer experiences a downward trend. The latter

analysis, 'using the new space 'mean techniqJl.e, showed us that there 'were

_.

_,

,

~

.

'pre'ferred geographic areaa for the large scalé' cirçulation anomalies. Series 'of. anomaly canters wére also ,analysed. The majorlty of ,these

' , ' f

long lasting 'series were a1so found to be statio~ary and experienced

,

" anomaly values higher tha? others. A ~ynoptic analysis of these long 1asttng. series was finalfY performed and permitted us to formulate a

reg~ne~~t~on hypothesis for the series •

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/ -11i- -, .REMERCIEMEN!'S

..

1 \,

l '

-. Je tiens

à

remercier en premier li~u le Service de l' Envi~nnelle:nt

, \

' i'

,

.\tmosphérique du Canada pour son appui financier ind,1spensable, san'S .le.quel'·

i

'

,

,:

.

Ije n'aurais pu entreprendre co travail. 0 'r " • ,

Il ! \

Je tiens

à

remercier aussi mon directeur dë

recher~heS'

1'$ Dr

~.

, ...

"

Vowinckel qui par sa grande disponibilité et son ent,housiasme' a su

in"a1,-"

der

à

accompl1.r mon travail et finalement mener

à

terme Qe mdmoire"

.,.

Il convient de mentionner l'assistance de Monsieur Alan,! Schwartz,ln-formaticien'du département de météorologie de l'universitéMc~111,'

qui

m'a fourni plusie1,lrs sous-routines essentielles

à

l'analyse P de més données', Ses conseils m'ont également été d'une grande util,i té.

D'autre part, je tiens

à

souligner l'èxcellence du sehice du 'centre

, • 1 •

1

de calcul do l'uni versi té McGi

Il

J los Informaticle~s de même

1

technic1.enn ont toujours ~u accéder

à

meo demanden.

que les

,

(

Je veux enfin remercier Louise Grond1.n qui a

da~tyl.pgraPhi6

le texte

1

l , '

1

Elle a u onner

à

ce dernier et tracé to,us les graphiques dé ce mémoire.

le fini essentiel

à

sa

présentation •

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Matières

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Chapitre l Int t COllectlo.n des données

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1

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1

1.1

Int:rod.~10

, • 1 ' 1 . 1.]..1 Anomalie

de

!

circulation

1·

",'

r '

1.1.2

6cholle

'4

,

.

iQU,

semi-~rmanentes

, l . l a caractéris 1.1.4 Buts

du

mé ire \ \ 1.2 8. \ 1.2.1

8

- 1,.2.2

₉

f

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~ 1

f

Chapitre 2 Il.

2.1

MéthJd

I l

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_{. 2.2.1 on sa1sonn1~re}

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. . . . t ... ad __

-v-,

2.)

Epaisseurs de 1000

à

500 mb

2.4

R~SUJIlé

_{... , ~.iI \} et discussion des ;';'ésu'l tats

Chapitre'3 Déviations

à

graçde échelle (Méthode)

).1

).4

).5

3.6

3.6.1

3.6.2

).6.3

Procédure

par

ord1nateur

V1tesse limite

!

-'Variation de

la

valeur

seüll

. , ,

Distribution"des centres de dev1ation

..

VitoGse des centres de d~viation

Limi te de distance

~~s~e totale limite

Limite de rapport de vitesses Limi

te

d' étendue

R éaumé de la môthpde

11.

#-

,

,

( ,

)

Chapitre,. Devlationl3 li. crande cchelleHcwltàts

4.1.1

4.1.2

4.1,2.1'

'4.1.2.2

4.2

\---..---

" Réou1tats clima:t.olo81queo'

Diotrlbution

de fréquences Séries S t.a.tionnaireo

Position

géographique • t,o,_ Simultaneite.

d'occurrences

Résul tata S,nopUqU8S

..

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30

31

36

40

43

43

44

.46

46

47

51

5.5

61.

6)

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n

o

v!-4.2.1

Séquences synoptiques

4.2.2

Evolution

des

sérioa dans le

4.2.3

E~e

de

la rég~nératlon

.4.2.3.1

D6Vlation~

pjsi Uves

4.2.3.2

Dév1a.tions négatives

4.2.3.)

Résumé

4.3

Lien entre

ééhe11es

Chapitre

5

Conçluslon

S.l

'Déviations hémis}:hériques

5.2

Déviations

à

grande ,échelle

.

Développements futurs Dlbl10graphie ,! I{ temps \ \ \ ,,," . / \ \ 1 j _f' \

6)

66

71

72

79

, 86

87

,99

~lOO -', ',' -~~-~

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1

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1

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Ci

Figure

2.1

..

2.2

2.4

J.1

.

-4 5i . . . . is

-vii-LISTE DES FIGURES

. ,

a.

Variat.1,oo des Indices d'anomalie vs Jour de l' hiver

1976-1977, Ha.uteur SOO mb; JOoN ... 9QON •

Représentation lissée de la variation hivernale de l' In-dice de déviation, Hiver 1976-1977.

Variation des Indices d'anomalie vs Hivers, JOoN-WoN,

Ha.uteur 500 mb.

. 0... ~

Variat-ion des Indicès d'anomalie vaHl vers~ JO ~-90 N, '.

Epaisseur de 1000-500 rob.

Variation de l'Indice de température vs Hivers,

5O

oN-90oN, Epaisseur de 1000-500 mb.

Carte de déviation avec moyenne dans l'espace, 500 lib, 10

ootobre 1969.

Nombre normalisé de centres de déviatlon vs Durée d~s sé.

\ '

ries auxquelles appartiennent ces contres.

Valeurs des vi tasscn discrètos.

"

14

16

, 20

24

26

39

:. ~ --,.'

Histogramme do la vitesse dos centres de duvlatlon poGitivè~,42

.

4.1 Histogrammes des vitesses des centres de déviations positi-

48

'"

'. 4.2

ve et négatlv~ (lO,hivoro).

Hlstogramaes des séries de centres de dév1ations négative et positive '(10 hivers).

50

•

1

j

1

U

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;;_;;;;;;;;=;;~;;~;;",

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\

-vi11-•

F1surt?

-

Titre

4.3

Vitesse moyenne des séries de çentres de déviation~ JIOsiti-

',-52

vê et négative vs Durée (10 hivers).

_•

4.4

Nombre normalisé de centres de déviations }lOsi tive et néga-

_...

.53

t.ive vs .I)urée des séries auxquelles appartiennent les cen-tres (10 hivers).

4.5

Pos! tion des centres de déviations positive (a) et négative

.56

(b)

~ppartÊmant

à

des séries stationnaires de

d~rée

dt au moins 6 jours (10 hivers).

[

J

.

1 - - - - -

,

_4.6

_{Posit.ion des centres de déviations positive}

.'---

_{(a) et négative 59}

.'

" !

1

t

•

'.

4.7

4.~

4.10

4.11

(b) appartenant

à

toutes les séries d'au moins 2 jours de du-rée (10 lùvers).

.,t

Rapport des :figures

4.5

a) et

4.6

a) (en ~).

60

Fréquence des centres de déviations Pls1 tlve

et

négative ~é-

62

sents simultanément (10 hi vers) •

tfii , , J

Representation geographique de series typiques.

Evolution do sOries typ1quos de typo A.

67

Evolution de sér1es typiques de type B.

68

4.12 Evolution moyenne des séries stationnaÙ-es des centres de dé-

10

v1atlons positive et négative. ,

4.1) , Oomparaioon des cartan de hauteur et de dévlatlo~

Evolution de la série

(bD

(a,b,e,d) •

~ d dg 4I~'!ft 44 .. • l L, ~ , 1 [ , J' 1

1---1---'

.,~ 1 . 1

4.15

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4.17

4.18

4.-19

'4.20 4.21 .1.. '-~. __ ~_ • - - -

-"

,

118 ) J - . Ud. 'W f t

-1:»--•

_~.

EvolutlQn de la série (1.2)(a,

h').

.

.

Evolution de la série ([4)(a,b,c), ainsi que des séries

\, simultanées

(b]},

(b])et

~(d).

"

,

E~olution

de la série Œ:d)(a,b,c,d), ainsi que des séries

simultanées (2.1),

<Li)

et ~ (e).

Variation de l'Indice de déviation entre le 25 nov. et le

séries simultanées dans le temps et l'espace

à.

mi-automne

Evolution simultanée des déviations

à

mi-automne

1969.

Carte de 500 mb du 27 nov,. 1969 (a). du 6 déc.1969 (b), et du 17 déc. 1969 (c) • " •

--..

,

.

78

83

89

,

90

91

92

•

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4l---,.,;-,,-.... -,-.-__ .... _____

~---...;.---.-4-/ Tableau 2.1 2.2

-x-.

LISTE

DES

TABLEAUX

Titre

-

,

.

,

.

Période ~yenne des oscillations de 1 t 1.nc11oe de' déviation (;ooN-90oN) •

Moyenne mensuelle de l' 1ndice de déviation (moyenne de

11 ans).

,

17

18

2.3 Comparaison des valeurs des indices de déyia.ti~m -pour d1i'- 21

2.4

3.1

4.1

fércnts jeux de donnéeo.

Comparaison des pentes et ordonnées

à.

l' origine poUl:

ten-dance des indices.

Nombro de jours a.vec indice de températuré pJsi tif.

Varlatioh de la valeur seuil,iV (en dam). s

Nombre de centres ~de déviation •

..

2.3

37

(.

r

---·---·~~~~_. ______ ._k __ ._'_4 __ __

CHAPITllE 1

INTRODUCTION ET COLLECTION DES DONNEES

1.1

Introdüction

L'étude entreprise dans ce mémoire avait pour but d'exa.m1ner les "a-nomalies de circulation semi-permanentes

à

grande échelle". Avant de dé-crire en détail les buts poursuivis dans ce mémoire on se doit de spéci-fier 1

1° Quelle est notre définition de circulation

rormale

?

20 CODllll8nt obtenons-nous les patrons

à.

'-grandi échelle" ?

o

J

Qu' entendons-nous par "sem-permanents" ?

1.1.1 Anomalie de circulation

Plusieurs approches sont utilisées pour identifier et les patrons de circulation et leur anomalie. L'analyse des cartes

à

l'échelle synopti-que a permis de classifier les. types de ciroulation ("grosswetterlagen"), d'établir la fréq~ence de ces types et éventuellement,de déduire les

dis-tributions de fréquence anormàles. Des types de circulation ont été clas-sifiés pour les régions suivantes 1 l'Europe par- Lamb (1972) et Hess et

Brezowoky

(1969),

l'est asiatique par Yoshino (1968) et la Russie par

\.

D~erdzeeski

(1968).

La difficulté provient du fait que la déteI'lll1nation d'un type demeure subjective et difficileaent reproductible, tout au moins pour un grand noabre de jours. De plus, toute tentative faite pour éten-dre, cette classification

à

de plue grandes régions & échoué,

à

cause du

1 , 1

1

-2-trop grand nombre de types nécessaires.

Des analyses objectives ont été utilisées pour surmonter ce problè-Ille. Kletter (~9Q2)f par exemple, a introduit une classification basée sur la fomule d'onde de Rossby. On peut encore construire une fréquen-ce de types et éventuellement une distribution anormale peut en être dé-du! te. L'analyse est toutefois confinée

à

des régions définies ( les données du Pacifique n'étaient pas incluses dans l'étude de Kletter).

Des méthodes objectives basées

sur

les indices de circulation ont aussi été utilisées. Ara! (1964) développa une classification hémis-phérique des patrons d'isohypses au niveau de 500 millibar (mb) reliée aux indices zonal et d'excentricité. Le premier indice est une mesure du vent moyen

à

l'intérieur d'une bande de latitude. Il est probablement le plUS connu des indices de circulation. Le dernier donne une valeur , de la po si tion du pÔle de circulation. LaSsur (1954) fut le premhr

à

étudier cette excentricl té des vents dr ouest circumpolaires. Toutefois l'indice zonal ne considère qu'une bande de latitude et cette approche sursimpl1fie le problème fa! t remarquer Klein

(1956).

D'autre part, nous avons trouvé que l'indice d'excentricité ne donnait pas de valeurs du pÔle de circulation significativement différentes du pÔle

géographi-t

o

que, si on utilisait dans les calculs les données au sud. de 50 N de 1a-titude. Cependant, pour la première fois dans le travail d'Aral, l'ano-malie n'est ~lus définie comme une distribution de fréquence anormale,

llaiS coue une circulation qui est différente de la normale.

w

O' Connor (1969) a lntrodui t une nouvelle approche en supposant que la circulation "nonale" est donnée par la circulat10n lIOyenne (llOyenne

---_._-"

'.

1 1 1 1 1

i

1 ,1

(

---~--- --

---.-

.----~---~-

-J-de )0 ans, par èxeDlple). donc, les déviations par rapport

à

cette

lIIOyen-ne seront considérées comme des anollalies de circulation. C'est un polnt de vue tout-à-fait différent puisque cette nouvelle définition de la "circulation normale" est une circulat.ion que on n'observe jamais. En effet, par définition, toute circulation est considérée comme anomale.

Il.

Il faut donc introduire une vaLéur seuil pour les centres de déviation afin de n'étudier que les patrons de circulation les plus anormaux.

Cette valeur seuil a une grande importance. En effet, O'Connor n'a imposé aucun seuil pour son étude de téléconnections entre centres de dé-viatlons au niveau de 700 mb. Il a trouvé que certains cas de télécon-nections semblaient représenter un couplage dynamique entre un maximum de centres de dév1ation d'un signe et une haute fréquence de centre de déviation du signe opposé. Gergye (1979) effectua une étude semblable à

500 mb mais imposa que les centres de déviat10n a1ent une valeur

minima-le de

5

décamètres(dam). Il observa des téléconnections régionales mais aucune téléconnection globale. Ce résultat a été confirmé par Tsonis

(1979) dans son étude de cas de l' hiver anormal de 1976-1977, le seuil défini par Tsonis, obtenu en délimitant la rég10n de plus grand froid, fut spécifié à 4 dam. Il a trouvé que le patron normal à 500 mb 1

creux-crête-creux, situé respectivement au-dessus du mid-Pacifique, de la côte

ouest nord-américa1ne et du mid-est américain était renÎorcé 1 déviations , 1 négatives aux positions normales des creux et déviation positive

à

la

po-sl tion normale de la crête. Il n'a d'autre part trouvé aucune évidence de téléconnectio~s globales.

Dans notre étude nous allons utiliser l,'approche d'O'Connor parce

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. 1 \ J~

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-4-

_...

o

qu'elle est objective,. analysablq h4a1sphéri.ue •• nt et n'est

pas

astrein-te

au formalisa. des types de circulation.

"

1.1.2 Patrons

à

SEande échelle

o , "

Dans le but d'étudier les patrons de déviation

à

grande ~chelle, on peut d'abord évaluer un patron de déviation totale. En add1tionnant les valeurs de déviation, disponibles pwr tout l' hémisphère, on obtient alors le comportement anormal des patrons

à

l'échelle hémisphérique. Cette ana-lyse a été effectuée (voir Chapitre 2), mais élIe ne donne de l'information que sur le désordre de la circulation et aucune sur le patron de ciroula-tion proprement dit.

Ce qui est généralement étudié comme patrons

à

grande ~chelle .se rap-porte

à

ce que les synoptlciens appellent "ondes longUes". Il s'agit des creux et crêtes de grandes amplitudes identifiables sur toute carte de

, ,

500

mb. Pour ne garder que ces ondes longues, il faut donc filtrer les plus petites. Le filtrage s'obtient habituellement en effectuant une moyenne dans le temps. Le processus sous-jacllht

à

la moyenne veut que 1.' on élimine, du moins partiellement, les perturbations associées aux cyclones à déplace-. ment rapides, pour ne garder que les patrons' de circulation

à

grande

échel-le. Leo patrons de déviations s'obtiennent donc en eouotrayant deux champs. le ohamp de hauteur normal (moyenna

à

long terme) et un autre cha.lllp ·'moyen". O'Connor a utilisé des moyennes de cinq jours (pentadas), Tson,.s, des

pen-tadea et des moyennes mensuelles. Gergye a 1.!tll1sé des pentades, des lIOyennes mensuelles et bi-lIBneueUes.

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_ _ _ _ ~ _ _ _ _ _ _ _ ~ ____ - ____ -1-

-,-~._._.---'----~---

-5-A la différence des précédents auteurs, notre champ "moyen" a

été

obtenu d'une façon tout-à-fai t d1fférente 1 une technique de lDOyenne daris

l'espace a été utilisée. Ce,tte méthode a ét~ introduite ~ Fj:»rtoft

(1952)

pour

intégrer l'équàt1on de

to1.U'b1l1o~

barotrope 1 elle

f~t

per-fectionnée par Berry et al (19.54) comme outil de prévision _.

à

long terae. ,

La technique que nous avons utilis~e est à' peu près la même que celle

dé-crl~e par Holloway (19.5B)~ Elle a été pensée pour n'exhiber que les

pa.-~~s

à

grande

éche~le,'caractérlstiques ~yant

une extension

de

plus de

"',000 milles,

à

75%

de leur amplitude originale et atténuer complètement

~

les c~actéristlques ayant une extension de moins de

1,500

tilles. Nous sommes donc plus confiants de nous débaxasaer des petites ondes que avec

la technique de moyenne dans le temps. En effet, avec seulement une car-te par jour, la probabilité d'éliminer les systèmes synoptiques en

mou-v-ement

à.

l'aide des pentades n'est. pàs très élevée. Un seull pour les valeurs de déviat.ion est. toujours nécessaire, mais sera évalué d'une

au-tre

façon que ce;L.le utilisée par T,sonis (voir Chapitre )).

"

1.1.) Caractéristiques semi-permanentes

ilLe principal projet de travail futur serait une étude sur le dé-placement

et l'espérance

de vie des systèmes de déviations". Cette ci-tation est tirée de la. conclusion du mémoire de Gergye. L'expression "déplacement des systèmes de déviations" implique qu'une distribution ,dans les déplace.ents existe, et qu' il est possible de différencier entre sys-tèmes

à.

déplacement lent, et systèmes

à

déplacement ra.pide.

1-.,

--/

"Ir

----_._---~--~--.._----~ ...

_---

-6-d'évolution des centres de déviation. ,Gergye f1t une étude st.1laire.

1

91en-"t}U' avec un but différent 1 11 tentait d'évaluer la contribution

des pentades aux moyennes mensuelles. Nous allons suivre le déplac81lent des centres de déviations au jOl r le jour et essayer de déterminer si

et-r

fectivement certains centres de déviation deJll~urent en position penaa-nente, ou semi-permanente ~ Il sera par la sui te intéressant de voir. , sl ces centres semi-

permane~nt

des comportements ditférents des au-très centres.

oR

se doit de souligner que grâce

à

la technique de moyenne dans l'espace, il a été possible de suivre les centres de déviation chaque jour.

De

plus, les trajectoires ont pu être évaluées sans que les,déviat1ons soient anomalement élevées, puisque le lissage dû

à

la moyenne dans 1 t es- ,

pace atténue moins les valeurs de déviations que le lissage dû

à

la moyen-ne dans];e te,ps. Enfin, un dernier avantage d~ cette technique v~ent

de ce que les comparaisons avec 'la carte 'originale à 500 mb sont possibles. Cet avantage sera très utile lors de la discussion sur la régénérat1on~es

..

séries d~ centres de déviation (vol~ Chapitre

4).

Des comparaisons ont été faites avec les cartes de déviation obtenues par moyenne dans le temps et aucune différence appréciable n'a été observée, exceptées les valeurs plus grandes de dévia~1on.

1.1.4 Buts du mémoire

Les déviations par rapport

à

la normale au niv.au de

500

mb seront exaainées, parce que c'est ce niveau qui gouverne la direction et l'inten-sl té des élé.ents du tellps. L'analyse sera effectuée pour les ,demi.ra

dix hivera. L' hiver a été choisi parce que o'eat la, saison durant laquelle

i'

_

1

(

\

. t

f

!

~I

t

..

.. , *

les déviations sont le plus élevé.. Nous voulions dl autre part 1801er cette saison du %'este de l'année. Notre" saison" fut allongée

à

sept 1I01s 1

~

!

d'octobre

à

avril, pour' _, obtènir un plus _, grand nombre de données,

Nous

allons d'abord examiner

l~

déviations hémisphériques, étudier

la variation de ces déviations

à

l'lntérle~ d'une saison et regarder s'11 existe une \endance sign1f'icatl ve de ces déviations d' une saison

à

l'

au-t.re~ Ensuite nous étudierons leS,aIlolll8l1es de circulation

à

grande

échel-'.

l-le, regarderons l-le,ur évolution

dans

le temps et définirons s1 possible des patrons de déviations selli-permanents et leurs préférences géographiques. Puis, nous effectuerons quelque~ânalyses synoptiques dans le but de

sa-'1

i'

vo1r cOllUUent les processus stattonnaires des

dév1atlon~

à

grande échelle . ; sont perçus au niveau 500 mb. En:f'ln, no B examinerons un cas d'interaction

entre déviations à grande échelle bémisphériques.

\

~, 1

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...

~_r'G"_.' -.

.

~

-8-1.2 Co11ec~~n des

données

Les données rure~t acquises du Service de 1 t Environne_nt A tIIlosph.§-r1que (S.E.A.) du Canada. Elles étaient disponibles sur ruban et cod.éês

en ,points de grl~le se référant aux latitudes et longitudes l un po1nt

de gr111e

à

chaque 50 de lat1tude et 10° de longitude. \Les données

éta.1e~t'

.

.,

hémisphériques et s'étendaient de

25

0

N

de latitude jusqu'~u pôle nord (en

\

.

1978-1979~et 1979-1960, les données commençaient

à

lSoN)..

IJ..

y avait donc

,..

J8J

po1nts de du niveau de niveaux. de ponlble . ( ce ~ ~

11e par jour (4'55 en 78-79 et 79-80). . r

\ , If .l'>~l 1 :

s étaient groupées par ~res 1 valeur en dam ~e la hauteur

/

selon de .500 mb et valeur en dam de l t épaisseur entre lès

Un jeu de données par jour était dis-de 00 H'l'U). A dause de la .rareté des données dans la ré- '\ glon du 'lfae1fique durant les toutes premières bannées étudiéés (voir

pro-chaine sectlon),~ll fut décidé de restreindre notre étude aux dix derniè-res années. Dix "hivers" furent analysés: de l' hiver 1969-1970

à.

l' hi ..

ver 1978~1~9. Il a été poss1ble d'utiliser les données de l'année cou~

.. rante 19'79-1~80. mais uniQ.uement por l'analyse des déviations ,hémlsphé-rlques. Ct4lue période hivernale (sauf pour celles ~$cutées dans la

sec-\.,

t1o~ suivante) cODUllençait le 1er octobre et se terminait le

JO

avril.

1.2.1

Données

manquantes

En 1~69 et 19'70 11 manquait de 160 à 200 points de grllfe par .ols

(sur

à

peu près 1500). Ces points de grille .anquants provenaient surtout de la réaion du Pacifique. Toutefo1s, la grande llajor1 té de ces donn'es

unquant.s &.went situées au sud de 4C)°N (seul . . eni

8

jours :pour le.

don-_ don-_ don-_ don-_ don-_ - . , . , _ _ _ H -1

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\

\

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"

,

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- _. - - --~ _ ... ';--- - ' r '

-.

... - ... -..,..---,--....,---.-.-,-"'~-.-. . . _ . _ _ ...--... ..,... .. ..-.'1

-9-n.us de hauteur et 26 jours pour les données d'épaisseur rapportaient de~

données aanquantes au nord de '400N). Il fut donc décidé de leur assigner

des valeurs noraales durant le processus de moyenne d.8.ns l'espace, et de les ignorer durant le processus de somme hé~sphér1que des déviations.

A -la mi-aVJ;'fl 19'71, deux journées complètes manquaient. L' hiver 19'70-1971 fut donc tronqué après le 12 avril. A la fin de mars 1972, il manquait six jours de suite. Pour les mêmes raisons, l'hiver 19'71-1972

fut arrêté le

JO

mars. Il n'y avait ni

29

février ni

)1

décembre

1976.

Puisque ces jours manquants étaient seuls, 11 était facile de faire une interpolation durant l'analyse des trajectoires. Pour les sommes hémis-phérlques ces données ne furent pas comptées. Pendant les quatre premiers jours de novembre 1976, les valeurs des déviations se sont avérées signi-licativement plus basses que durant les jours avant et après, 'l'sonis

(r~';61

en 'bas de la page

8)

en dis-cute et mentionne que ces valeurs

com,-parées aux cartes allemandes s'avéraient en fait très différentes. Pour ces raisons, nous avons décidé de commencer l'hiver

1976-1977

le

5

novem-bre. Outre les données et jours manquants rapportés ci-avant, les données étaient complètes.

1.2.2

Evaluation

de la

nofmale

La

normale. te~ que men\lônné dans li introduct1on, a été calculée

-

\

.

en évaluant la moyenne

à

long terme des hauteurs au niveau de pression

soc

mb. Il s'agit dl une moYenne dè virl8t-hui t années, de 1949

à

19'76,

et fut une fois de plus obtenue au S.E.Â. du Canada (une normale de 26'

&ns pour les épaisseurs

était

aussi disponible). Avant 1971, les

-"'--...--.~_.

---1

1

!

1

J

1 1

1

1

1

o

-10-données 'ni étaient pas conservée!, au Can.ada., et provena18"t d'un cent.re .étéorolog1que étranger. On a vu dans 1& section précédente qu'1l '7 •

.. 1/ ~

..-une absence de données dans 1& région du Pacifique avant 1971.

Donc.

1&

lIOyenne

à

long terme dans la région dU Pacifique est en fa! t une lIOyenM de six ans. Ce:fai test 1lIlportant et devra

être

ais en 116118 de

co.pte

lors de la discussion sur la tendance des déviationa hÛ1spl\ér1quès.

)

"

f

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~,---~---

-11-CHAPITRE 2 DEVIATIONS H»ttSPHERIQ.UES

Dans ce chapitre nous allons

traiter

de la déviation

à

l'échelle héJÛsphérlque des te urs au niveau

500

IIlb. Dans le but de différencier entre les" effets de pression de surface et dé

tellpérature,

les déviations des épaisseurs antre les niveaux 1000 mb et

500

lib seront aussi

évaluées.

Après

la

section ur la méthode d'évaluation

de

ces déviations,

nous

regarderons la va.r1at

on des

déviations

à

l'intérieur

d'

Nous

étudierons ensuite

la

tendance des déviations d'une

saison

à

et

nous

terminerons finalement

ce chap1 tre

par

une

diS"cussion sur

es

résul-tats

obtenus ..

2.1 Méthode

Le,a valeurs des hauteurs

et des

épaisseurs pour chaque jour et pour chaque point

de

grille sont soustraites de leur 1I0yennes

à

long terme

res-pectives. La valeur des déviations

à

chaque point de grille est par la

sui

te

addi

tlonnée

à tous

les ,points de grille

de l' héJll1.sphère. Deux

addi-tions sont

effectuées J une

addition

algébrique

qui nous

permet de

canna!-tre

la

déviation moyenne de l' hém1sphltre 1 \U1e add1 tion

des

valeurs abso-lues,des

q;viatlons qui sert

à

déterminer la variabilité totale de

l'hé-IÙspb8re.

Nous avons ignoré les données du cercle de .lati tude le plus méridio-nal.

Noua avons donc utilisé

les

donnéas

de )O~

jusqu'au pÔle

nom dans

'1

r

1

,

f ~ f i ( " . f , ,

-12-les· deux so_es décrites cl-haut. Un autre jeu de SODes tut effectué

• 0 "

en excluant les valeurs au sud de

.50

N. Nous ne voulions garder que les données les plus :fiables, pulsque les valeurs manquantes au-dessus du

Pa-cifique étaient toutes situées. au sud de

.5O°N.

Pour tenir compte des

va-leurs IIIal1quantes dans le premier jeu de sommes, on a normalisé tous les résultats en les divlsant par le nombre de points de grille inclus dans _, cœque somme •

...

Parce que chaque saison ne comporte pas le même nombre de jours, à. • A

cause des jours manquants (section

1.2.1), 11

a été décidé de co.parer les SOllUlle~ hémisphériques

à

l' intérisur du mê.e intervalle de temps 1

du

5

novembre au

30

mars. (ce qui représente

lJ,6

jours). Durant cet inter .. valle, tous les jours étaient d1sponible~ pour les onze saisons.

1 •

2.2

Haub_ut$.500 mb

'.

)

t, -..

r '

De la reJ;.atlon pydrostatique et de la loi des gaz, on peut déduire a

(2.1)

où 1

Zsoo

1 hauteur de l'atmosphère au niveau

500

ab <en .)

Rd 1 constante spécifique pour air sec ( en J/kg-sec)

g 1 accélération gravi tatlonelle (en

al

seè.2)

~s 1 pression de surf'ace (en mb)

<

T> cnn'" température )Ioyenne dans 1& couche entre la sur1'a-Ps-,JVv ce et

SOO

mb (en ~)

.f'

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.

...

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7

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1

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1

t

,

Iv

1

L

• c

}

"

-13-La hauteur du niveau de pression

à

500 mb dépend et de la pression de

sur-faoe. donc de la quantit.é de masse au-dessus de la surface, et. de la tem· pérature moyenne de la couche mi ... troposphérique inférieure. La déviation de la hauteur du niveau 500 'mb résulte don~ des déviations de masse et de,

température par rapport

à

la normale.

. L' addi tian algébrique de toutes les valeurs de déviations nous

don-" nera la résul tant~ cies dévia.tions de masse et de tempéra.ture. Pour cette

".

raison, on appellera ce dernier

ré

sul tat "indice de masse-températùreto •

L'addition des valeurs absolues des déviations.donnera la variabilité des déviations de l' hémisphère. Cette addl tion s'appellera "indice de dévia-tion" •

2.2.1 Variation saisonhière

commé exemple de yariation

saisonnière

des indices de masse-tempéra-ture et de déviation, on a tracé la figure 2.1 qui représente 1& var1a-tion de <!e:s indices d'Urant

la saison 1976-1977.

Cette saison en particu-lier a

été

~hoisle parce qu'eUe a

été

étudiée en détail par T80niS.,f Nous savons

que

.d'octobre

à

janvier, la circulat10n était très anormale.

Par

exempJ,.e le maximum de 14~4 dam att.eint le 1,5 janvier 1977 est une valeur jQurnalière de Itindice de déviation

qui

ne sera jamais

égalée durant les

autres saisons •

On

peut observer aussi

sur

la même figure que les valèurs posit.1ve

~

et

négative de déviation n'arrivent pas néc~saa1rement. en phase.

Par

exea-p+e si on exudn. la valeur des indices trois différent.s jours t'les 2 et

, 23

tms.er e.t le 1) lI!a:rs. Pqur 'ces trois jo~rs, l'indice de déviation'

eet 1 • •

3 .. ,

soit

9.5

daa {cette

valeur

est

presqpe

la ~yenne

pour ia

sai-,

< i

1

j

1

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FIGURE 2.1 Var1ation de. indices d'anow1. vs jour de l' h1ver 19'76-1977

...

Haut..ur

500

ab. -yJ°N -

90

0N •

./

(

"

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.

-

-15-son 1976--1~7}. Pourtant l'indice de masse-température était

respective-,

.

ment de 1 0.1 dam,

-3.;

dam-et +1.0 dam, pour les mêmes trois jours. '

Dans lê but de savoir si les deux indices sont Vl'aiment sta.t1s~tq:Gé­ ment indépendants, on a évalué le coefficient de corrélation (r) pour chaque saison. On a trouvé une moyenne pour les onze saisons de r

=

0.1)2.

Statistiquement, à l'aide du test-r, avec 144 degrés de liberté (N-2), on a trouvé que r n'était pas signi~icativement différent de zéro avec

_,

une

probabilité de

10%

1 en effèt, r10%,

144

=

0.137.

~e qui signifie qu'au-cune dépendance statistique n'a été détectée entre les indices de dévla-tions et de masse-température. En d'autres termes, les déviadévla-tions abso-lues d'une journée peuvent

être

causées principalement tantôt par les

dé-viations positives, tantôt par les déviations négatives.

L'allure oscillatoire des deux. indices de la figure 2.1 nous a in-ci té

à

étudier davantage ce phénomène. Nous avons examiné surtout

l'in-"

<lice de déviation. Pour évaluer la période moyenne des oscillations, nous avons li~sé la courbe en redéfinissant chaque point de la façon suivante.

(2,2)

Cette procédure éllm1ne les variations rapides et nous laisse avec les

oscillations de période moyenne (on néglige pour l'instant la tendance sa1sonnière) • On peut maintenant évaluer le nombre de périodes

à

l'inté-rieur d'une saison (voir !1gure 2.2, courbe du haut). Puisque les petites oscillations encore présentes ne sont pas toutes pertinentes, nous n'avons compté que celles qui présel]ta1ent une différence significative entre le ma.x1llua et le nnlllum nous avons spécifié arbitrairement cetté

d1:fïéren-.1

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·1

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t 1117 1 l' $$1 t ~~_~_~~ ,~ _*~ 'Y"""'_'fl~"" ... ~,... ... _ ... ~~ """'~r--,

Indice de œvicf.ion (dam)

;:pl

9.6

f ,~'

point de d~par.

Novem~ f Oécembre Janvier

~

,-Indic~ de déviation lissé

T

point d'arrIvée

Temps (Jours)

Indice de déviation

lissé sans tendance SOIsonniè,..e

Février Mars 1

....

9'

\ i

t

1

i

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t

1

₁ 1

i

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1

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-_._---.---~ ~-~---

---...

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-17-ce requise

à

.).5 daIl. En plus, setUement les périodes complètes (dl un

extruUlft au suivant) ont

été

comptées.

La courbe du haut de la figure 2.2 nous indique neuf osc1llations complètes en 120 jours en 1976-1977. Ceci donné une période moyenne de

1).

J

jours par oscUlation. On doit souligner que les variat.lons entre

,

lI1n1mum "et maximum étaient en major1té supérieures

à

1 dam. La même

pt'O-cédure a êté répétée pour les dix autres années et les résult.ats sont présentés au tableau

2.1.

La pér10de moyenne est de 12.7 jours.

TABLEAU 2.1

Pér10de lIIOyenne des osc1llations

de l'indice de déviation (300N-90~)

"1'"

Hiver Nombre de Nombre de' Période moyenne des jours périodes oscillations (jours)

69-70 1).5 12

11.2

70-71

130

9

14.4

~-O71-7'2.

IJJ

8

16.6

72-73 1).5

10

13.5

73-74

141

10

14.1

74-7.5

115

i l

10.5

75-76

1)0

10

13.0

76-71

120

9

1).;

77-7.6

131

10

1)'.1

78-79

129

14

9.2

.

19-80

1)2

12

11.0

1

lIOyenM de 11 ans

12.1

jours

(~tne 2 jours) ..,~ ~ 1 """ "'~,..~,

.

....-~~-,) , " 1"::, ~~ - -... - ... - - ~ 7_~" ~~~-.""" ...h.~_,--,~" . . . ! ": " ~~.

-

~ ~

1

C i (.

1

_~ --~---.---,----~.--- -18-~

On a vérifié la !période d' oscillation obtenu~\ en effectuant une ana-lyse de Fourier de la variation saisonn;;re. Avant de faire cette anaana-lyse, 11 a

été

nécessaire de soustraire la tendance saisonnière, de sorte que cette "première harmonique" artificielle n'influence pas les résultats obtenus. En effet au tableau 2.2, nous montrons les valeurs mensuelles moyennes pour les onze saisons. On y voit un IllaJéimum de l' Ind1~e de dé-viation en janvier.

Mois

f\

TABLEAU 2.2

Moyenne mensuelle de l'1ndice de déviation (moyenne de 11 ans)

Indice de déviation moyen

:~

_8.92

Décembre

_9.53

Janvier

10.20

Février

9.79

Mars

9.24 , (~)'

La courbe inférieure de la. figure 2.2' montre la va.ria.tion saisonnière de l'indice de dévia.tlon en

i

976-1977 après soustraction de la tendance

sai-,

,

Bonnière. On y voit que le maximum de décembre est presque aussi ImPor-tant que le ma.x1mUJll de janvier, ce qui n'était pas évident de la. figure 2.1.

L'~yse de Fourier effectuée sur l'indice de déviation sans tendance

sa1-'~

GOnnière pour l'hiver 1916-1rn7 indique la plus gr~i:"p11t~ à. la neuvlè.e har1IlOnique. Puisque l'a.nal,." i. été faite sur tout le doll&1n ••

1----....--..,.- - --'"" -_.

---

:---

_

....

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(

•

1

\

..

-19-146 jours, on obtient aloX's une période de 16 jours ce qui est très près du résultat obtenu par la méthode graphique simple décrite ci-haut.

Maintenant- que la variation des indices à l'intérieur d'une même sai-son a. été examinée, 11 sera. intéressant de comparer les saisons entre elles.

-Ce sera fait dans la section sul van te. Pour représenter adéquatement l'

é-cart de la valeur des indices

à.

l'intérieur d'une même saison, nous avons calculé outre la. moyenne, l'écart type pour chaque indice. Puisque cha-que sai.son est influencée par la même tenda.nce saisonnière. nous penàons que l'écart type représente

un

bon choix.

2.2.2 Tendance des indices

On a porté sur graphique,

figure

2 •.

J.

la moyenne des deux indices présentés

à

la. figu:re 2.1,

pour

les onze saisons, Les marges d'erreur sur le graphe

représentent la

valeur de deux écarts types. l'lous allons d'abord examiner, la. tendance de l'indice de déviation (la courbe supérieu-re sur la figusupérieu-re). La droite montsupérieu-re une très légèsupérieu-re tendance à la

haus-se, qui n'est pas très significative comparée à l'écart type, Le fa.1t que l'indice de déviation ne varie pas d'un hiver

à

l'autre signifie qu'on

peuj:. difficilement désigner un hiver comme anorma.!. Par exemple, la va-leur obtenue pour l' hiver 1976-1977, est

à

peu près la même que celle ob-tenue pour les a.utres. Bien que cet hiver a été oité comme anoI'Jll8.1 par bien des auteurs ( par exemple Namia'S en 1978). Nous a.llons discuter la portée de cet énoncé àur les patrons de oirculat1on après la section sur les dévia tlons d' épa1siJeur.

La t.e~ce des indices de déviations utilisant les valeurs de )O°N

i

~_"Ktl_4r~T '''11101. __ , . . . , 0 . . . . ...,.. laIIc ... E l Xlii

1

-20-t

~ _,

l

Indice d'anomalie (dam),

<1'

.

,0-12.

Indice d~ déviation

.

1

roll

.

o-10. f ~

-, y

..

a.o

~-~

•

Jo.

.

" 1

,

,. 20

-

Indice de Masse - T crnp!rature

,

' , "

.

o

(

...

79-80 69-70 73-74

-

71-72 . ~

.

..

-2D HIVERS 75-76 n-78 'r

_f,

.

" ,

FlGURB 2.) Variation d.s Indices dt_{anoMll. vs Hivere}

o 0 ' 6

JO

H - 90 N, Hauteurs 500 ab (lOG MargAO d't!ll'TCJur fl'6to ... lent. d' un

kart

t.ype de chaque côté de la lIO)'enne~.

/

, / 1

1

i

i

1

f

1

1

'\ / ~.~~~_.j

_____ "_ ..

_~

__ , ______

e_'~'

__ ._' __

L_.~_,

______________________________________ ___

(

.

..

C)

-21-à

c;ooN

éta1t

présentée

à

la figure 2.). On a COlIparé au tableau

2.)

c, jeu d'1nd1ces

de

dév1a.U.ODS avec celui

ut1lisant les dOnn4!!ts de

SO°)f

à

9O

oN ..

,

1'ABLEAU 2..

î

CO$~a1son

aes valeurs des indices de déviation

pour différents jeux

de données

~

valeurs

de

11

écart type

entre parenthèses)

;

\

Indice de dévlaUon fdam)

\

Hiver

_{JOoN - 90}0 N

_{'JO°N -}

90

0

N

•

69-70

9.)

(1.1)

10.9

(1.7)

70-71

9.7

(145)

11.3

(1.8)

71-72

9.8

(1.1) 11.4

(1.6)

72-7)

_(.

9.4

(1.0)

10.9

(1.6)

7:3-14

9.8

(1.2)

_11.3

(1.9)

74-7S

9.1

(1.0)

10 • .$

(l.J)

75-76

9.7

(0.8)

11 • .$

(1.2)

76-71

9.6

(1.4)

10.8

(2.0)

77-78

9.7

(1.1)

li.O

(1.7)

78-19

9.6

(1.1)

11.2

(1.7)

79-80

9.5

(1.4)

11.) (2.0) 1

L

.l

_,

(

•

-~----~---~_._---

-22-Les valeurs des déviations du premier jeu sont inférieures (d'â. peu près

10 ,,). Il faut se rappeler que les valeurs des indices de déviation ont

été normalisées. Il n'est donc pas contradictoire de voir un sous-groupe de données (.50°N_9QoN) avoir' des valeurs d'indices de déviation plus

éle-vées que le groupe principal

(JO

o

N-900N).

Les déviations moyennes abso-lues sont plus élevées au nord de

.5O°N

1 cette observation en soi est une

caractéristique importante des patrons de circulation

à

grande échelle.

A date nous avons délibérélllent ignoré la tendance de l'indice de mas ...

se-température. De la courbe inférieure de la figure 2.

J,

on volt que cet

indice ,est presque toujours négatif et que sa tendance est

à

la baisse de

façon

significative. Puiaque la cause de cette baisse ne peut être

160-'"

lée entre les effets de masse et de température t nous allons lever cette

indéter1llinatlon dans la section suivante en examinant les déviations dl

é-paisseur.

2.3 . Epa1sseyts de 1000

à

500 mb

UUlisant les mêmes relations que pour la foraule

(2.1),

on peut

dé-duire 1

OÙ 1 ZlOOO - Z

500

1 épaisseur entre la hauteur

à

1000 ab et la hauteu

à

500 ab.

1 teapérature moyenne dans la couche de 1000-.500 ab.

LI. dépendance de la presa10n de surface est éliainée en utilisant li appro-che de l'ép&1saeur. Les déviations d'épal . . . ur sont donc de. dév1ations

1-

---(,

-2;-de température dans la couchet entre 1000 et

.500

IIlb et la SOIlllll8 algébrique

de ces dév1at1ons est donc appelée "indice de température",

. /

Les indices de dévlat1en et de températures ont été tracés en fonc-tion des saisons

à

la :figure 2.4. Encore une fols, les marges d'erreur représentent deux écarts types. Une compa.ra1~n des courbee inférieures des figures 2.) et 2.4 indique que la déviation de la température par rap-. port

à

1.a nomale est en grande partie responsable de la tendance de l'1n-dice de masse-température. La partie gauche du tableau 2.4 nous en

four-ni

t

une preuve.

TABLEAU 2,4

Comparaison des pentes et ordonnées

à

110rigine pour tendance des indices (évaluées

par

méthode des moindres carrés)

Données de Il hivers iDonnées de 10 hivers Pente Ordonnée

à

Pente Ordonnée

(dam/an) l'orlgine(dam) (dam/an) l' origlne(dam) Indice de ~asse~Température -0,04

_-0.4

-0.08

-0.2 (JQoN-900N) , lndice de température

-0.04

-0.3

-0.06

-0.2 (JQoN_90oN) ~nd1ce de température

.

-0,02

-0.3

-O.O?

.. 0.1

(.50°

N-9QoN)

.

L

1---

---~---.---

-24-r-Indlc~

d

bnoma

1

ie

(dam)

.

10

-Indice de ,-déviation

.

'-8

-

_.

fi ,

•

•

4 , ,

Temps

) 2 Indice de Temperature'

o

1- -;, {:9·70 _73"104

-11-12 7 -78 7900

-

15-76 -2 HIVERS 1

,

FIGURE 2.4 Var1ation de. Indioes d'ano_Ue- vs Hivers

"oN _

90

0N , EpaisseUr de 1000 -

.500

ab (les III&1'gGs dt erreur s"tenden1; d'un

écart type

de chaque

côt4

de la lICyenne).

(

.-.,--- -

---_.

-2.5-Une conclusion frappante peut en être tirée 1 la température de la.

couche moyenne inférieure est de plus en plus froide d' une année

à

l'

au-tre, du moins durant la période hivernale. Ce résultat est semblable

à

celui trouvé par Dronia

(1974),

bien que ce dernier ait regardé

à

la dé-viat10n de la température sur toute l'année. Il a aussi distingué entre les données de

250Nj450n - 90

0N (de 4,5°N au-dessus du Pacifique, de 2SoN

_.

_.

ailleurs), de

50

0N -

90

0N et de

60

0N -

9O

oN. On a tracé la figure

2.5

pour comparer avec les ré sul tats de Dronia. Il s'agit de la tendance

• " 0 0

de l'indice de température utilisant les données de .50,N

à 90

N. Des

comparaisons entre moyennes annuelles et moyennes hivernales sont évi-demment d.a.ngereuses, mais tout de même

on

y observe-une tendance simi-laire.

La normale des épaisseurs a été mise en doute lorsqu'on a exaJl1né les valeurs saisonnières de l'lnd1cè de température. Seulement 28

%

des valeurs de cet indice pour les données de JOoN

à

90

0N sont positives, du-rant les onze hivers étudiés. Pour vérifier la normale, no~s avons Com-paré au tableau

2.5 ,

avec le jeu des données de

50

0

n

à

9O

oN, qui exclut les valeurs au-dessus du Pacifique. La. différence de 28

%

à

39

%

n'est pas suffisante pour conclure que la normale utilisant les valeurs de JOoN

~

90

0

N

est erronée.

Alors que Dronla ne trouvait pas de changements de tendances quel que soit le jeu de données utilisé, nous avons vu un changement dans l' in-dice

r

tem~rature

avec le jeu de données de

.5O°N

à

9Oo

N.

N'eût

été

du

1

d.ernier hiver

(1979-1980),

une faible différence seule •• nt entre les

l

t

J

1

_t

1

l

, 1 •

•

... .,...·_· ...

_·~---

__

""" ....

_~_._I'lIIIII

...

, ....

-' ...

q._!iI(!It""..,... _ _ "" .. _.,_ .. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ •

(.

'

..

-26-Indice de températu re (dàm)

1

.

-"

,r 3 l-, ,

,.

r / 2

-

_.

.

.

1

-•

_"

,

..

.

0

r--

t----r--.

.

,

HIVERS - 1

:----

'--69-70

r--

f-'--r--

t

--r---

1---

-77-78 ... 73-74 79-80 ·2 75-76

..

-3

-

71-72

_.

.

\.

FIGURE 2.5 Variation de l'Indice de teapérature vs il1vera

\

"

50°1 -

9O~'t

Epais . . ur de 1000 -

SOO

ab (les urges d'erreur s'étendent d'un

écart.

type de chaque

côté

de

la

_yenne).

, I~ pMe .,\ •

.,1

'_'_4&81.'

.

.

" • . \ '

..

' 50 "

..

Hiver 69-70

70-71

7;1.-12

72 .... 7J

7)-74

74-75

75"76

76-77

77-78

78-79

79-80

-27-TABLEAU 2.5

NoabÎ'e de jours avec indice de tellpérature post tif

1 J eu de données (JOoN-9OoU)

19

27

18 ' lI4 70

~

J4

2.5

J4

_,

17

.58

J eu de données Nombre de jours de

(5OoN-9OoN) l' Hiver

112

41

29

.53

76

31

lJO

60

. TJ

27

8)

146

146

147

146

146

146

146

145

'~

146

146

147

r

X

100%

=

27.6%

~

x

10~

=

~

1607

1 7

,

~

1&

parUe droite du tableau 2.4. Toutefois, en additionnant les valeurs

du onzin. hiver. 1& pente calculée avec les données de

'5O

oU

à

90~

a

dDn-, .'

. : neS

J.a

:.0.1

t:1é

du résultat obtenu avec les données

~e

JOoN

à

9O

oN. En

d'au-, ~-

-~8

tetlles,

le renverse_nt de la tendance de l'indice de

tellPérature,

- 1 ..

,

oba.r=,t~n\ 19'79-1980,

est plus

prononcé, au nord de SOoN. 1

J

..

• 0 '" t\ ~ ~ J • " ,~ , ~ . . . . -~-w~~ _'.----..._ - -.- ... ""' ... ~ -

-. r

•

- -

---._-

---: 1

-28-2.4 RésUIIlé et discussion des Tésul tata

Le patron de déviations à l'échelle hémisphérique nous a montré un résultat très intéressant. La. circulation est, sur une période hiverna-le, toujours déviée

~

la même valeur. Quelle que soit la, saison chol-sie, l'indice de déviatioij sera de

9.5 dam.

Ceci signifie que 1 sur une

base hivernale, une année ne peut être considérée comme plus anormale qu'une autre 1 elles sont toutes anormales.

Nous avons aussi trou~é'q~'à l'intérieur d'un même hiver, l'indice de déviation osc111e avec une période moyenne de 13 jours. Aussi, que la déviation hémisphérique est causée autant par les déviations positives que négatives 1 la valeur négative nette est f81ble par rapport

à

la

va-leur de la. déviation, absolue (seulement

8%

en moyenne) et elle est faible

par rapport à l'écart type (voir figure 2.3) 1 et qu'elle est le produit de la déviation de température. Enfin, que la déviation hémisphérique est plus élevée au nord de

50

0

N.

Finalement, nous avons observé la tendance à la baisse de la tempé-rature dans la couche- moyenne inférieure troposphérique. Aucune différen-ce entre le refroidissement dans les moyennes latitudes et les lat1 t,udes, élevées n'a

été

observée, sauf durant le derD1er hiver.

La tendance à la baisse de la tempér~ture dans les lat1tu~s au nord o

de )0, N pourra.1 t, sign1fier que le gradient de température entre le nord et le sud a a~enté depuis les derniers onze ans, à condition que la

tem-pérature au sud de )O°N soi t demeurée constante.

nt

après Angel! et Kor-aboyer' (1918), dur~t la'mêae période, une légère t.endance .. la hausse a été observée entre 1· équateur et. JOoN. \' Ceci sifm1:t'1e que puisque la

r •

\

•

(

-~-_.-~----~ --~---.-

--

-

_.-

----

--_.-~_.-:---

._---...---

-29-déviat.ion hémisphérique est demeurée constante (1.e. aucune tendance si-gnificative n'a été observée dans l'indice de déviation) et que puisque le gradient hémisphérique a augmenté, l'effet global sur la variabilité de li circulation est que cette dernière a diminué. En effet, une vale~

"

de déviation aura plus d'influence sur la circulation si le gradient est faible que si ce dernier est élevé. Notre conclusion va

à

l'encontre d'une théorie populaire qui veut que la circulation soit de plus en plus variable. Au contraire, nous rejoignons la conclusion de Mason (1976) au sujet de notre compréhension et notre prédiction des variations

climatl-qU8S 1

"Une évaluation ( ••• ) plus réaliste serait que les fluctuations du climat continueront de survenir avec à peu près les mêmes ordre de grandeur, fréquence et variabilité que dans les siècles précédents,

superposées aux tendances

à

long terme."

Maintenant que notre analyse des déviations hémisphériques est ter-minée, nous allons diminuer notre échelle et regarder les patrons de ~­ vlations à grande échelle, Pendant èette prochaine analyse, nous allons examiner les patrons de circulation anormaux et l~ur comportement •

•