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La valse des gouttes froides
MétéoSuisse-Blog | 11 mai 2023
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Durant ces prochains jours, la variabilité des conditions météorologiques sera de mise, le tout généreusement saupoudré de fraîcheur. La faute à plusieurs gouttes froides qui vont graviter sur une bonne partie de l'Europe occidentale et méridionale.

Carte à 500 hPa (5500 mètres d'altitude) montrant différentes gouttes froides (surlignées en bleu).
Carte à 500 hPa (5500 mètres d'altitude) montrant différentes gouttes froides (surlignées en bleu).
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Goutte froide, îlot froid vagabond, cut-off, dépression d'altitude, etc.

Plusieurs termes coexistent pour désigner une même structure météorologique, à savoir une poche d'air d'origine polaire qui s'est détachée de la calotte mère qui recouvre l'Arctique. Durant la saison chaude, les coulées d'air froid en direction des latitudes moyennes sont généralement moins vastes et puissantes qu'en hiver. De ce fait, l'alimentation de ces poussées froides se retrouve vite "étranglée" par l'air chaud environnant, jusqu'à être totalement coupée de la calotte d'air polaire dont ce paquet d'air froid est originaire. Cette coupure de l'alimentation en air froid est la source du terme anglais "cut-off" qui signifie "coupé" ou "détaché". Une fois totalement isolé de la masse d'air polaire mère, ce "grumeau" d'air froid se déplace de manière erratique tout en tournant sur lui-même dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, d'où le terme "îlot froid vagabond" proposé par Max Bouët dans son ouvrage "Climat et météorologie de la Suisse romande".

Flanc oriental plus actif

Comme nous l'avons vu plus haut, une goutte froide est un paquet d'air froid entouré d'air relativement chaud. Dans l'hémisphère nord, la circulation dans et autour de ce noyau froid se fait dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme dans n'importe quelle dépression. Sur le flanc oriental du cut-off, le courant est donc de secteur sud à sud-est et draine de l'air chaud et souvent humide. Le contraste thermique entre l'air frais composant la goutte froide et la masse d'air chaud à l'avant est souvent important.  Ceci engendre un "affrontement" entre ces deux masses d'air et la formation d'une zone parfois étendue de pluies parfois ponctuées d'orages. Par contre, dans le centre du cut-off, constitué d'air frais, les conditions sont généralement plus bénignes. Le temps est plus changeant, avec de belles éclaircies, surtout e matin, et le développement de cumulus porteurs d'averses parfois orageuses, notamment l'après-midi et en montagne.

Carte à 500 hPa prévue par le modèle ECMWF pour le jeudi 18 mai 2023. Cinq gouttes froides sont repérables sur cette carte. Elles sont surlignées en bleu. Les flèches rouges indiquent le courant de secteur sud plus chaud et humide sur le flanc est de ces gouttes froides. Le X montre le lieu d'affrontement entre l'air chaud et humide et l'air frais du cut-off. Cette zone de conflit de masses d'air peut générer des précipitations abondantes et localement orageuses. Il convient de noter qu'en raison de l'échéance de cette prévision, l'emplacement réel des différentes gouttes froides risque d'être très différent de ce que propose cette modélisation.
Carte à 500 hPa prévue par le modèle ECMWF pour le jeudi 18 mai 2023. Cinq gouttes froides sont repérables sur cette carte. Elles sont surlignées en bleu. Les flèches rouges indiquent le courant de secteur sud plus chaud et humide sur le flanc est de ces gouttes froides. Le X montre le lieu d'affrontement entre l'air chaud et humide et l'air frais du cut-off. Cette zone de conflit de masses d'air peut générer des précipitations abondantes et localement orageuses. Il convient de noter qu'en raison de l'échéance de cette prévision, l'emplacement réel des différentes gouttes froides risque d'être très différent de ce que propose cette modélisation. (MétéoSuisse/ECMWF/Ninjo)

Cycle de vie

Lorsqu'un cut-off s'isole dans de l'air chaud, celui-ci se réchauffe progressivement par les basses couches. En effet, celles-ci sont en contact avec le sol qui reçoit le fort rayonnement solaire. Ainsi, au bout de quelques jours, la température des basses couches retrouve des valeurs assez proches de l'air chaud environnant. Par contre, en altitude, l'air demeure encore relativement froid. Le contraste de température entre les couches proches du sol et celles en altitude génère de l'instabilité qui favorise la formation d'averses locales parfois orageuses. Cet air froid des couches supérieures est aisément repérable sur les cartes d'altitude, notamment à 500 hPa (5500 m). Entre l'isolement du cut-off et sa résorption, il peut s'écouler une semaine, voire plus dans le cas de gouttes froides de grande dimension. Parfois, une goutte froide peut être absorbée par un autre cut-off ou par l'arrivée d'un talweg.

Trajectoires erratiques

La trajectoire d'une goutte froide est souvent erratique et les modèles météorologiques gèrent plutôt mal ce genre de structure qui se trouve souvent dans le domaine de la méso-échelle, comme pour les cyclones tropicaux. Lorsque l'on se trouve en présence de plusieurs gouttes froides, elles semblent vouloir graviter l'une autour de l'autre dans un mouvement assez complexe. Dans les latitudes moyennes, les systèmes météo se déplacent généralement d'ouest en est, mais ici, les cut-offs peuvent se mouvoir "à reculons", c'est-à-dire d'est en ouest. En observant le mouvement des différentes gouttes froides sur plusieurs jours, une véritable valse des gouttes froides se révèle à nos yeux.

Animation de la carte de la 500 hPa (env. 5500 m d'altitude). Le ballet des gouttes froides devrait battre son plein sur nos régions.
Animation de la carte de la 500 hPa (env. 5500 m d'altitude). Le ballet des gouttes froides devrait battre son plein sur nos régions. (MétéoSuisse/ECMWF/Ninjo)

Temps changeant et plutôt frais

Ces prochains jours, le temps dans nos régions va être influencé par le passage de plusieurs gouttes froides. La trajectoire précise de ces cut-offs demeure toutefois incertaine. Au vu de ce qui précède, une erreur de trajectoire de seulement 200 km peut faire la différence entre une journée fortement pluvieuse et un temps plus clément avec de belles éclaircies ponctuées d'une ondée isolée. Ce qu'il faut retenir est que le temps va rester très changeant avec des températures qui auront de la peine à atteindre les 20 °C. La neige pourra même s'inviter temporairement en dessous de 2000 mètres. En début de semaine prochaine, de l'air encore plus frais pourrait atteindre nos régions. L'ampleur du refroidissement dépendra toutefois de la trajectoire exacte de la prochaine goutte froide.

Prévision probabiliste du modèle ECMWF pour la station de Genève. La forte augmentation de la dispersion visible à partir de lundi reflète l'incertitude concernant la trajectoire de la nouvelle goutte froide en provenance du nord-ouest.
Prévision probabiliste des précipitations et température à 850 hPa (1500 mètres d'altitude) du modèle ECMWF pour la station de Genève. La forte augmentation de la dispersion visible à partir de lundi reflète l'incertitude concernant la trajectoire de la nouvelle goutte froide en provenance du nord-ouest. (ECMWF)
Prévision probabiliste de l'ensoleillement (en heures) pour la journée du lundi 15 mai 2023 du modèle COSMO-2E. Les 21 solutions, bien que globalement pessimistes, proposent aussi quelques versions assez optimistes pour les régions de plaine.
Prévision probabiliste de l'ensoleillement (en heures) pour la journée du lundi 15 mai 2023 du modèle COSMO-2E. Les 21 solutions, bien que globalement pessimistes, proposent aussi quelques versions assez optimistes pour les régions de plaine. (MétéoSuisse)