Une nouvelle étude relie les changements atmosphériques à la persistance à long terme de conditions hivernales extrêmes en Amérique du Nord et en Europe, ces phénomènes extrêmes ayant doublé depuis les années 1960. Ces phénomènes se produisent souvent simultanément sur les deux continents, provoquant des ravages.
Changement climatique et conditions météorologiques extrêmes
L'hiver approche et finalement, à mesure que la planète se réchauffe, une nouvelle étude suggère que l'atmosphère est poussée d'une manière ou d'une autre, provoquant des périodes prolongées de temps extrêmement froid ou humide dans certaines régions au cours de l'hiver.
Les auteurs de l'étude affirment avoir découvert d'énormes méandres dans le courant-jet mondial qui transportent l'air polaire vers le sud, bloquant simultanément des conditions météorologiques froides ou humides sur une grande partie de l'Amérique du Nord et de l'Europe, souvent pendant des semaines. Ils affirment que la fréquence de ces vagues météorologiques a doublé depuis les années 1960. Au cours des dernières années seulement, ils ont tué des centaines de personnes et paralysé les systèmes énergétiques et de transport.
Le nouvel article est publié cette semaine dans le Bulletin de l'American Moasting Society.
En savoir plus sur les courants-jets et les anomalies météorologiques
"Bien que les hivers deviennent en moyenne plus doux, cela se fait au détriment d'une chaleur extrême de plus en plus dommageable pendant la saison chaude", a déclaré Kai Kornhuber, scientifique adjoint à l'Observatoire terrestre Lamont-Doherty de l'Université Columbia. "Dans cent ans, nous serons peut-être moins inquiets du froid extrême parce que tout se réchauffe. Mais le froid reste un danger très important aujourd'hui et à l'avenir."
Le courant-jet est un « fleuve d’air » rapide qui fait continuellement le tour de l’hémisphère nord d’est en ouest. Il s'écoule généralement dans des limites relativement droites, isolant les masses d'air froid polaire des latitudes moyennes, mais parfois de grandes oscillations se produisent naturellement. Certains scientifiques pensent que ces oscillations augmentent en taille et en fréquence en raison du réchauffement rapide de l'Arctique, disproportionné par rapport aux régions plus au sud ; cela, disent-ils, déstabilise le système et crée des vents qui brisent la barrière nord-sud. Dans de bonnes conditions, certaines oscillations sont amplifiées en ondes symétriques qui se verrouillent ensuite globalement, un peu comme les vibrations qui produisent une hauteur constante. Ces ondes sont appelées ondes de Rossby.
Vagues de Rossby et effets météorologiques
Dans une étude de 2019, Kornhuber et ses collègues ont découvert qu'un modèle de vague de Rossby répétitif connu sous le nom de « Vague 7 » – sept crêtes géantes et sept creux correspondants à travers le monde – attire l'air chaud et sec des régions subtropicales vers les latitudes moyennes, déclenchant à la fois des vagues de chaleur estivales et des sécheresses dans des zones prévisibles d'Amérique du Nord, d'Europe et d'Asie. Cela pourrait entraîner simultanément des pertes de récoltes généralisées dans d’importantes zones de greniers, rapporte l’étude.
Des articles plus récents montrent plus ou moins l’autre côté du problème. Un modèle hivernal connu sous le nom de « Vague-4 » : quatre crêtes de vagues et quatre creux de vagues correspondants qui ont tendance à se verrouiller à travers le monde. Lorsque cela se produit, les risques de froid extrême ou d’humidité dans les creux triplent, affirment les auteurs. Dans le même temps, les crêtes peuvent connaître des conditions inhabituellement chaudes ou sèches.
La dernière itération majeure de la vague 4 a provoqué une vague de froid en février 2021 dans une grande partie du Canada, des États-Unis et même du nord du Mexique. Les températures le long de la côte sud du golfe des États-Unis étaient de 50 degrés Fahrenheit inférieures à la moyenne. De rares chutes de neige sont survenues dans certaines parties du sud. L'État le plus durement touché a été le Texas, où des températures record ont paralysé les gazoducs et autres infrastructures énergétiques et paralysé une grande partie du réseau électrique, provoquant des pannes de courant et du verglas dans les maisons et les entreprises. Au total, au moins 278 personnes sont mortes directement ou indirectement à cause de la vague de froid, causant des pertes de près de 200 milliards de dollars. De janvier à février 2019, une vague de froid similaire s’est produite dans l’est des États-Unis, mais elle a été moins destructrice, faisant plus de 20 morts.
Événements météorologiques synchronisés en Amérique du Nord et en Europe
Le même schéma se produit souvent simultanément de l’autre côté de l’Atlantique, et il est souvent plus extrême dans le sud-ouest de l’Europe et en Scandinavie. Les événements de janvier-février 2019 ont provoqué des températures extrêmement froides dans le sud de la France et en Suède. Dans le même temps, l’air humide de l’Atlantique a provoqué des précipitations et des inondations extrêmes dans de nombreuses régions d’Europe centrale et orientale. Des incidents similaires se sont produits en Europe en 2013 et 2018.
Les chercheurs affirment qu’il y a 50 ans, de telles vagues simultanées ne se produisaient en moyenne qu’une fois par hiver. Le nombre d'occurrences varie d'année en année, mais s'élève désormais en moyenne à deux par an.
"Cela s'ajoute au nombre croissant de preuves selon lesquelles les conditions météorologiques extrêmes en Amérique du Nord et en Europe sont souvent synchronisées", a déclaré un autre auteur de l'étude, Gabriel Messori de l'Université d'Uppsala en Suède. Messori a publié un article plus tôt cette année, soulignant que ce phénomène se produit de manière répétée et émet l'hypothèse qu'il est lié aux modèles de circulation atmosphérique à grande échelle.
Regard vers l'avenir
Kornhuber a déclaré que le mécanisme exact à l'origine de l'émergence du modèle de la vague 4 nécessite une étude plus approfondie, mais il soupçonne que cela commence par des changements cycliques des conditions océaniques dans certaines parties du Pacifique qui, dans de bonnes circonstances, peuvent déclencher une réaction en chaîne mondiale. L'identification de ce mécanisme pourrait permettre aux scientifiques de mieux prédire les périodes de froid ou d'humidité, a-t-il déclaré.
Il existe de plus en plus de preuves d’un lien entre le réchauffement climatique et les courants sinueux estivaux qui provoquent des vagues de chaleur ; cependant, les vagues hivernales restent un sujet de débat scientifique intense. Les scientifiques étudient actuellement plusieurs mécanismes possibles liés au climat et la manière dont cela pourrait changer à l’avenir.
Une étude qu'il a co-écrit plus tôt cette année a montré que même en été, les modèles climatiques ont encore du mal à reproduire les anomalies météorologiques régionales les plus extrêmes associées à ces modèles à grande échelle ; cela peut conduire à une sous-estimation des pertes potentielles de récoltes liées aux conditions météorologiques dans des zones spécifiques. Les travaux à venir se concentreront sur la question de savoir si les pires phénomènes météorologiques extrêmes sont liés à des facteurs humains ou simplement à une variabilité naturelle, a-t-il déclaré.