Un anticyclone persistant sur l'Ouest de l'Europe :

Les conditions anticycloniques persistent sur la France depuis maintenant plusieurs jours avec des hautes pressions bien ancrées sur une large partie Ouest de l'Europe.

Situation atmosphérique sur l'Ouest de l'Europe ce 20 décembre 2021 – ECMWF, modifié par Météo-Villes

Ces conditions sont particulièrement propices à la survenue de phénomènes d'inversions thermiques sur le pays, notamment près des reliefs avec un air froid voire très froid restant bloqué en basses couches et un air plus doux en altitude.

Qu'est ce qu'une inversion thermique ?

En temps normal, la température diminue progressivement avec l'altitude dans la troposphère de l'ordre d'environ 1°C tous les 100m en moyenne. Il est donc normal de retrouver des températures plus basses sur les reliefs que dans les plaines.

Toutefois, il arrive que ce phénomène s'inverse et que de l'air plus froid se retrouve bloqué près du sol alors que de l'air plus doux est présent en altitude.

Schéma du phénomène d'inversion thermique - Météo-Villes

Dans des conditions anticycloniques, l'air froid des couches supérieures de la troposphère est comprimé près du sol, celui-ci s'échauffe alors progressivement tout en perdant son humidité, formant une couche d'air « plus douce » à plus ou moins basse altitude.

Cependant, lors des nuits d'hiver, lorsque le sol a perdu de la chaleur par rayonnement thermique, la masse d'air située près du sol se refroidit plus rapidement que l'atmosphère environnante, formant ainsi une couche d'air froid bien plus dense d'une épaisseur allant de quelques mètres à plusieurs centaines. 

Lorsque le vent est absent et que la nuit est claire, cet air froid bien dense s'accumule dans les fonds de vallée, les combes, les poljés,... et permet ainsi au thermomètre d'atteindre des valeurs bien plus basses près du sol qu'en altitude.

Une couche d'inversion thermique matérialisée par de la fumée s'accumulant près du sol dans de l'air plus dense 

En journée, le soleil permet en général de réchauffer les plus basses couches de l'atmosphère et donc de mettre un terme au phénomène d'inversion. Seulement, lorsque l'humidité reste bloquée en basses couches (formation de nuages bas/brouillards) ou lorsque le sol est enneigé, le rayonnement solaire n'est parfois pas suffisant pour rompre la couche d'inversion et l'air froid reste piégé près du sol même durant la journée. Si la nuit suivante se montre claire, le froid en sera d'autant plus accentué.

Nuages bas et air froid bloqués par les hautes pressions dans les vallées alpines ce 18 décembre 2021 – Webcam : Le Sambuy via meteo-annecy.com

C'est pour cela que les vallées, plaines et les secteurs enclavés retrouvent des températures bien plus basses qu'en altitude ces derniers jours, les phénomènes d'inversion thermiques sont en effet particulièrement récurrents dans les périodes anticycloniques hivernales.

Des minimales particulièrement basses dans les « trous à froid » :

Certains secteurs français sont reconnus pour leur topographie favorable à des phénomènes d'inversion thermique très marqués en période anticyclonique hivernale. Ces derniers jours, ce sont notamment les régions situés entre le Nord des Alpes et le Jura qui ont observés les valeurs les plus remarquables.

Dans le Vercors, les secteurs enclavés du Nord-Est de la Drôme et du Sud-Ouest de l'Isère ont observés des minimales particulièrement basses ces derniers jours. La station de la Combe de l'Oscence (26) installée par l'association ROMMA a par exemple observé 3 jours consécutifs présentant des minimales sous les -20°C avec même jusqu'à -23,9°C le 18 décembre au matin.

Graphique de l'évolution des températures dans la Combe de l'Oscence (26) entre le 17 et le 20 décembre 2021 - romma.fr

La situation est en effet particulièrement favorable à de telles valeurs sur ce type de secteur enclavé. Celui-ci se trouve en effet en fond d'une petite vallée empêchant l'évacuation de l'air froid durant la nuit et favorisant même son accumulation. De plus, l'épaisse couche de neige encore présente empêche un réchauffement efficace durant la journée, les rayons du soleil se réfléchissant sur le givre et la neige.

La plaine de Lans-en-Vercors le 18 décembre au matin sous une épaisse couche de neige et de givre et des températures inférieures à -17°C - Jérôme Narcy

Ainsi, de nombreux secteurs enclavés du Vercors ont observé des minimales sous les -15/-20°C ces derniers jours comme la Pelouse de Derbounouse avec jusqu'à -23,3°C le 18 décembre ou encore Lans-en-Vercors avec -17,9°C ce matin du 20 décembre 2021. D'autres secteurs des Alpes et du Jura ont également vu des températures bien basses en ce 20 décembre 2021, on a par exemple pu relever dans ces "trous à froid" :

• -21.2°C à Saint-Claure Valfin (39)
• -17.2°C à La Mure (38)
• -13.9°C à Névache (05)
• -11.3°C à Caille (06) 

Minimales observés ce 20 décembre 2021 sur le Vercors – ROMMA

Non-seulement ces valeurs sont parfois exceptionnelles, mais les écarts de températures observés entre deux reliefs distants d'à peine quelques dizaines de kilomètres sont également remarquables. En milieu de matinée du 18 décembre, on relevait par exemple jusqu'à 36.8°C d'écart entre la station de Chamrousse (38) et la Combe de l'Oscence (26) ou encore 27.5°C d'écart entre Chamrousse et Lans-en-Vercors, distants d'à peine 20km à vol d'oiseau !

Ecarts de températures le 18 décembre 2021 entre le massif du Vercors et la chaîne de Belledonne - Météo-Villes 

Ces écarts étaient également importants à plus petite échelle, ce 18 décembre au matin, on relevait par exemple environ -17°C dans la plaine de Lans-en-Vercors contre +5°C au sommet des crêtes, plus de 20°C de différence en seulement 400m de dénivelé !

Ces secteurs ne sont néanmoins pas les seuls à observer un froid glacial ou des écarts de températures notables. La plaine de la Limagne a par exemple connu 2 journées consécutives sans dégel ces 18 et 19 décembre alors que les monts environnants observaient des températures supérieures à 10-12°C.

Températures maximales relevées le 19 décembre 2021 sur le Massif-Central - Fond de carte : infoclimat.fr

Dans le Jura, la combe Noire, autre trou à froid connu de la région a également pu observer une température exceptionnelle de -28,2°C ce 18 décembre, dans des conditions similaires à celles décrites pour le Vercors.

Température minimale relevée le 18 décembre 2021 à la Combe Noire (39) - Via Météo Franc-Comtoise

Dans le Sud-Est, le secteur situé entre Villars-sur-Var (06) et Malaussène (06) connaît de nombreuses inversions thermiques en période hivernale. Celui-ci est en effet très enclavé au milieu de hauts reliefs et a la particularité de ne plus être ensoleillé entre décembre et janvier, les rayons du soleil se retrouvant bloqués par les crêtes du mont Vial.

Ainsi, il n'est pas rare d'y retrouver plusieurs journées consécutives sans dégel et des gelées parfois marquées durant les longues périodes anticycloniques hivernales.

Le secteur de Malaussène (06) complètement gelé ce 15 décembre 2021 - Playmots photographies

En raison de l'humidité apportée dans les basses couches par le fleuve Var coulant à proximité, une épaisse couche de givre se forme lors de ces périodes sans dégel. Ce secteur est de ce fait surnommé « la petite Sibérie » par ses habitants, se trouvant pourtant situé à quelques dizaines de kilomètres de la Méditerranée.

Si la douceur est souvent de mise en montagne lors des périodes anticycloniques similaires à celles que nous connaissons actuellement, les phénomènes d'inversion thermique offrent toutefois des conditions bien différentes dans certains secteurs français. Avec la reprise du temps perturbé, ces importantes différences de températures et valeurs vont néanmoins disparaître, le brassage de la masse d'air reprenant sous les perturbations successives