La France est soumise à des conditions anormalement froides pour un mois d'avril. Des giboulées neigeuses sont observées dans le nord du pays. Comment se forment ces averses typiques du début du printemps ?

Des coulées d'air froid au printemps

Schémas des différentes configurations du vortex polaire - via Insider Inc.

Même si le vortex polaire peut parfois être mis à mal durant l'hiver, c'est néanmoins durant cette saison qu'il est le plus concentré - c'est à dire que les masses d'air froid s'accumulent au niveau du pôle à cause des nuits très longues. Lorsqu'arrive le printemps, le rayonnement solaire augmente et il devient généralement moins concentré. La circulation zonale (flux d'ouest au sud du vortex polaire) tend à ralentir quelque peu.

C'est ainsi que les échanges méridiens se multiplient avec des pulsions d'air doux remontant en direction des hautes latitudes, entraînant des décrochages d'air polaire par effet de vases communicants (schéma de droite ci-dessus). Lorsque nous nous retrouvons sur la trajectoire de ces coulées froides - comme en ce moment - des épisodes hivernaux tardifs surviennent.

Situation à échelle continentale le dimanche 4 avril 2021 - via Wetterzentrale

Pour comprendre pourquoi ce décrochage polaire a eu lieu, il faut se pencher sur les hautes latitudes. Le week-end dernier, un net renforcement de l'anticyclone a été observé au dessus du Groenland avec des pressions particulièrement élevées sur le secteur.

Avec de telles pressions sur le Groenland, un puissant flux de nord s'est mis en place entre la Mer de Barents et l'Islande, accentuée par la formation d'une dépression hivernale sur la zone. L'appel en air glacial fut donc très important, en provenance directe de l'océan Arctique, et ce dernier a pu glisser vers la France en bordure de l'océan atlantique.

Animation de la masse d'air du dimanche 4 au jeudi 8 avril 2021 - via wxcharts.com

Si rencontrer des coulées d'air froid à cette saison n'a rien d'inédit, l'ampleur de celle-ci est cependant exceptionnelle. Comme le montre l'animation ci-dessus, les températures de la masse d'air à 850 hPa (vers 1500m) s'abaissent entre -6 et -10°C du sud au nord de la France - des niveaux qui n'ont été observés qu'une seule fois cet hiver sur les régions de la moitié nord (durant la vague de froid de février) !

Une telle masse d'air au mois d'avril est rare avec une période de retour proche de 30 ans. C'est pourquoi les averses qui se produisent tombent sous forme neigeuse sur de très nombreux pays européens. Avec un air si froid en altitude, les flocons n'ont pas vraiment le temps de fondre avant d'atteindre le sol, même si la température y est positive.

Comment se forment des giboulées ?

Schéma expliquant la formation des giboulées - Météo Villes

Pour que les giboulées se forment, il faut que de l'air froid soit présent en altitude mais aussi que les températures au sol soient positives. Les giboulées sont bien souvent associées au mois de mars car c'est à cette saison que les coulées d'air froid sont encore fréquentes tandis que la durée du jour s'allonge et réchauffe de plus en plus le sol. Ces giboulées peuvent aussi être observées en avril.

Dans les faits, lorsque le rayonnement solaire (assez important à cette saison) réchauffe le sol, cet air radouci va s'élever puis rencontrer l'air froid en altitude. Ce contraste thermique génère un phénomène de convection avec la formation de nuages et le déclenchement d'averses. Celles-ci peuvent alors s'accompagner de grésil, de grêle et de neige.

Dépôt de neige roulée après une giboulée - photo Infoclimat

La nature précise des précipitations dépend directement de la température de la masse d'air. Plus l'air en altitude est froid, plus les précipitations auront tendance à se produire sous forme de neige ou de neige roulée (grains de neige ronds, plus légers que la grêle). Lorsque le froid d'altitude est plus modéré, grésil, grêle et pluie prédominent sous les averses.

L'intensité des averses joue également un rôle dans la nature des précipitations au sol. Puisque les températures dans les basses couches de l'atmosphère sont positives, une averse faible laissera le temps aux flocons de fondre pour se changer en pluie, grésil ou grêle. À l'inverse, de fortes intensités permettront plus facilement aux flocons d'atteindre le sol sans avoir eu le temps de fondre.

Une situation vraiment hivernale

Températures de la masse d'air à 850 hPa le mercredi 7 avril 2021 à 00h - via wxcharts.com

Bien que l'on pourrait parler de temps à giboulées, la situation actuelle s'apparente plus à une situation digne de la saison hivernale. En effet, les températures en altitude (-6 à -10°C vers 1500m) sont dignes des coulées d'air polaire survenant au beau milieu de l'hiver, en janvier ou en février.

Il est rare de rencontrer de telles valeurs aussi tard dans la saison et c'est pourquoi les averses qui surviennent sur le nord de la France et la Belgique tombent en majorité sous forme de neige, tenant parfois au sol. Si nous étions en janvier, une pareille situation aurait sans doute apporté des paysages plus durablement enneigés - car l'ensoleillement d'avril n'est plus celui de l'hiver et la température ne peut rester négative en journée.

Bruxelles sous la neige en matinée du mardi 6 avril 2021 - photo Yves Desbazeille

Réveil sous la neige à Rocourt près de Liège (Belgique) ce 6 avril 2021 - photo Max Paillot

C'est en Belgique, plus proche des basses pressions sur la Mer Baltique, que l'instabilité est la plus importante. Par conséquent, les averses de neige s'enchaînent depuis l'après-midi du lundi 5 avril et les plus actives recouvrent les sols. Durant la nuit du lundi 5 au mardi 6 avril 2021, plusieurs centimètres se sont déposés sur la région de Bruxelles mais c'est dans le secteur de Liège que les cumuls étaient les plus importants, atteignant parfois 5 à 10 cm !

Passage d'une giboulée sur Verson (Calvados) à la mi-journée du mardi 6 avril 2021 - photo Cathy Vattier

Passage d'une giboulée à Villacourt (Meurthe-et-Moselle) l'après-midi du mardi 6 avril 2021 - photo Kévin Leclercq

Tout le nord et le nord-est de la France s'est retrouvé exposé aux giboulées en après-midi du mardi 6 avril 2021. La Normandie a reçu des averses de grésil et de neige roulée, comme l'illustre la première photo ci-dessus. De la neige a temporairement blanchi les sols en matinée dans la région de Rouen. Le Grand-Est n'a pas été épargné avec des giboulées parfois marquées comme l'illustre le second cliché ci-dessus, pris en Lorraine.

Arrivée d'une averse de neige sur Paris en après-midi du mardi 6 avril 2021 - Météo Villes

L'Île-de-France n'était pas en reste. Paris a conne succession de giboulées durant l'après-midi du 6 avril. Avec un air excessivement froid en altitude, seule de la neige a été constaté sous les averses, et ce malgré une température positive au sol. Au passage des averses, le thermomètre s'effondrait brulement (passant de 7 à 3°C).

L'instabilité reculera nettement ce mercredi 7 avril mais il faudra craindre de sévères gelées, dommageables pour la végétation.