Lorsque l'on pense « grands fleuves », des noms comme l'Amazone, le Mississippi ou le Nil nous viennent à l'esprit. Cependant des rivières deux fois plus grandes que l'Amazone se trouvent dans l'atmosphère, bien au-dessus de la Terre. Et l’une de ces rivières est actuellement à proximité de l’Europe.
Les rivières atmosphériques (AR) sont des courants de 400 à 600 km de large, d’une étendue verticale de l’ordre de 3 km, et qui s'étirent jusque sur 2000 km de long. Ces courants transportent de l'air très humide des mers tropicales ou subtropicales vers des latitudes plus septentrionales. En traversant l'eau chaude de la mer depuis les tropiques jusqu'à la masse terrestre, l'air chaud absorbe beaucoup d'humidité de la mer. Lorsque ces masses d'air rencontrent un obstacle, comme une masse d'air plus lourde et plus foide ou comme des montagnes telles que les Alpes, les Rocheuses ou les Pyrénées, l'air humide est contraint de s'élever, ce qui provoque des précipitations souvent abondantes.
C’est en 1998 que des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont décrit des masses d’air très étroites avec une teneur en humidité extrêmement élevée en analysant les données de l’ECMWF (Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme). Ils ont nommé ce phénomène les rivières atmosphériques.
L'administration américaine pour les océans et l'atmopshère (NOAA) a d'ailleurs développé un portail internet pour suivre et expliquer le phénomène.
Et ce blog de MétéoSuisse revient en détail sur la formation du phénomène.
Les rivières atmosphériques amènent des fortes précipitations sur la côte ouest de l'Amérique du Nord, l'air humide du Pacifique étant acheminé vers la Californie. En Europe, les rivières atmosphériques provoquent des précipitations extrêmes sur la côte ouest de la Norvège, en Grande-Bretagne, dans le nord de la France ainsi que sur la côte ouest de la péninsule ibérique.
En hiver dans l'hémisphère nord, lorsque le gradient de température entre les masses d'air au-dessus des eaux tropicales et celles des hautes latitudes est maximal, une rivière atmosphérique quasi rectiligne peut se former, permettant un transport continu d'énormes quantités de vapeur d'eau en direction du continent. Durant les mois d'hiver, dans certaines régions d'Europe occidentale, jusqu'à 80% des fortes précipitations sont dues à l'apparition de rivières atmosphériques.
Le Pineapple Express (l'image ci-dessus en est un exemple) n'apporte pas d'ananas, mais de fortes précipitations persistantes sur la côte ouest des Etats-Unis en lien avec une rivière atmosphérique. La région d'origine est Hawaï, d'où des masses d'air chaud et humide se dirigent vers le nord-est. Si celles-ci rencontrent de l'air polaire venant du nord au-dessus de la côte ouest des États-Unis, par exemple au-dessus de la Californie, la forte différence de température entraîne un soulèvement de l'air chaud et humide et, par conséquent, des précipitations extrêmes. En décembre 2010, entre Washington et le sud de la Californie, il est tombé en deux semaines entre 180 et 600 mm de précipitations liées à une série de rivières atmosphériques.
Dans l'Atlantique Nord, une rivière atmosphérique s'installe de temps en temps et transporte d'énormes quantités de vapeur d'eau des Caraïbes vers le nord de l'Europe, de préférence vers la Grande-Bretagne et la Norvège. Le Rhum-Express se produit le plus souvent en automne et au début de l'hiver. C'est le moment où les températures de l'eau sont les plus élevées dans les Caraïbes.
Une rivière atmosphérique s’est formée sur l’Atlantique. Ce n'est pas réellement un Rhum express car elle a son origine bien au nord des Caraïbes, dans les eaux relativement chaudes encore au large de la côte est des USA. Elle entraine néanmoins de fortes quantités de vapeur d’eau vers le Nord de la France. Sur l'image ci-dessous, c'est la bande étroite très claire qui représente la rivière atmosphérique.
Cette rivière ne semble pourtant pas pouvoir provoquer de très fortes précipitations (probablement parce qu’elle ne rencontre pas de masse d’air nettement plus froide en arrivant sur le contient européen). Si des précipitations sont bien attendues dans l'après-midi et la soirée, elles resteront cependant en dessous de seuils qui permettraient de les qualifier d'abondantes.
Deux exemples de rivières atmosphériques du passé récent, qui ont elles provoqué de fortes précipitations :