Le jet stream (ou courant-jet) est une bande étroite de vents très forts qui souffle dans la haute troposphère, à une altitude d’environ 8 à 12 km sous nos latitudes. Les vitesses du vent y atteignent fréquemment 200 à 300 km/h, et peuvent parfois dépasser 400 km/h.
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Comment se forme le jet stream ?
Le jet stream est une conséquence des contrastes de température entre les régions tropicales et polaires. Sous l’effet du rayonnement solaire, l’air se réchauffe davantage à l’équateur qu’aux pôles. L’air chaud étant moins dense, il présente une extension verticale bien plus importante. Cela se reflète également dans la hauteur de la tropopause, qui se situe en moyenne à 17 km à l'équateur, à environ 8 km aux pôles et à 11 km sous nos latitudes moyennes.
De plus, la pression atmosphérique diminue plus lentement avec l’altitude dans l’air chaud que dans les masses d’air froid. Il en résulte qu’à une même altitude (par exemple à 6 km), la pression est plus basse vers les pôles qu’à l’équateur (dépression en altitude aux pôles et anticyclone en altitude à l’équateur). Les différences de pression dans l’atmosphère constituent un déséquilibre et sont compensées par des courants.
En raison de la force de Coriolis générée par la rotation de la Terre, les courants de compensation sont déviés vers la droite. Si nous nous déplaçons vers le nord avec l’air, nous sommes déviés vers l’est, et si nous nous déplaçons vers le sud, nous sommes déviés vers l’ouest. En raison de cette déviation, l’air qui part de l’équateur en direction des pôles pour compenser les différences de pression n’atteint pas ces derniers, mais est dévié vers l’est avant d’y parvenir. C’est ainsi que se forment ce que l’on appelle des cellules de circulation, dont vous avez peut-être déjà entendu parler en cours de géographie : la cellule de Hadley, la cellule de Ferrel et la cellule polaire.
La cellule de Hadley
Au niveau de la zone de convergence intertropicale (ZCIT ou ITCZ en anglais), l'air s'élève en raison d'un fort réchauffement, s'écoule vers le nord (et également vers le sud), puis redescend vers 30°N environ en raison du refroidissement. Les vents au sol en direction de la ZCIT sont appelés alizés.
La cellule polaire
L'air froid et dense au pôle (anticyclone de surface) s'écoule vers le sud et est dévié vers la droite sous l'effet de la force de Coriolis. Au cours de son trajet vers le sud, il se réchauffe à nouveau et remonte ensuite au niveau du front polaire, vers environ 60°N. En altitude, l'air retourne vers le pôle et redescend dans la zone de haute pression.
La cellule de Ferrel
Cette circulation ne résulte pas de différences thermiques, mais des deux cellules qui l’encadrent (la cellule de Hadley et la cellule polaire) ; elle constitue en quelque sorte un maillon de liaison. C’est là que se rencontrent les vents d’ouest chauds et humides et les vents polaires froids d’est, formant ainsi le front polaire.
Comment et où se forme un jet stream ?
Les jets streams se situent là où se rencontrent les cellules de circulation et les différentes masses d'air. Le jet du front polaire se situe entre la masse d'air polaire et la masse d'air subtropicale, tandis que le jet subtropical sépare la masse d'air subtropicale de la masse d'air tropicale. En raison de l'absence de frottement en altitude, il en résulte des vents d'altitude très violents, dont la vitesse varie entre 200 et 500 km/h.
Variabilité de la position du jet polaire dans le temps
Le jet stream dans la région de l’Atlantique et de l’Europe joue un rôle important pour les conditions météorologiques et climatiques en Europe. Il peut être à l’origine de situations favorables aux températures extrêmes ou dirige de l’air humide vers l’Europe depuis l’Atlantique, provoquant parfois des inondations. Il peut aussi faciliter la formation de blocages atmosphériques pouvant entraîner des sécheresses. Le changement climatique pourrait modifier les caractéristiques du jet stream, ce qui aurait des répercussions sur les phénomènes météorologiques extrêmes. Une étude récente a analysé l’intensité, l’inclinaison et la latitude du jet stream atlantique-européen au cours de 600 dernières années à l’aide de reconstitutions de champs atmosphériques. Les périodes où le jet stream est décalé en direction du pôle, les épisodes de sécheresse estivale sont accentués en Europe centrale. À l’inverse, les périodes de blocages sont plus rares et les inondations plus fréquentes en Europe occidentale et dans les Alpes lorsque le jet stream est décalé en direction de l’équateur, surtout en hiver. Il ressort aussi de cette étude que l’intensité et l’inclinaison du jet stream sont fortement influencées par les éruptions volcaniques. L’analyse sur 600 ans montre également que les changements récents dans le jet stream s’inscrivent dans la variabilité passée et ne peuvent pas être à l’origine de l’augmentation observée de la fréquence des inondations et des sécheresses au cours des dernières décennies.