Des chercheurs de l'Université de Liverpool ont développé une nouvelle méthode de mesure de la mémoire océanique, révélant que l'Atlantique Nord conserve sa mémoire pendant près de deux décennies, soit bien plus longtemps que prévu.Une équipe de recherche dirigée par l'Université de Liverpool a lancé une nouvelle méthode de mesure de la mémoire océanique, révélant que la mémoire océanique dans l'Atlantique Nord dure environ une à deux décennies, soit bien plus longtemps que les quelques années estimées précédemment.
L’atmosphère et les océans sont étroitement liés, les changements atmosphériques entraînant des fluctuations des températures des océans. Cependant, comme l'atmosphère et l'océan ont des échelles de temps différentes, l'atmosphère change beaucoup plus rapidement que l'océan, et l'océan a la capacité de stocker l'excès de chaleur pendant de nombreuses années, ce qui est souvent appelé « mémoire océanique ».
Par conséquent, il peut être difficile d’isoler et de comprendre comment les changements à court terme dans l’atmosphère affectent les fluctuations à long terme de la température des océans, en particulier à des échelles de temps décennales. Pour relever ce défi, les chercheurs ont introduit un cadre de mémoire océanique qui leur permet d'analyser et de quantifier la contribution de l'atmosphère aux changements océaniques. Ce cadre a été utilisé pour étudier comment l'oscillation nord-atlantique, un modèle atmosphérique dominant dans l'hémisphère nord, affecte les fluctuations décennales des températures subpolaires de l'Atlantique Nord. Les échelles de temps de mémoire océanique pour la région subpolaire de l’Atlantique Nord devraient être de l’ordre de plusieurs décennies, ce qui correspond au temps qu’il faut pour que les anomalies de température persistent et se redistribuent dans l’océan avant de se dissiper.
Le forçage atmosphérique anormal modifie l'état de l'océan par deux mécanismes : des effets locaux à court terme impliquant les flux de chaleur air-océan et la circulation d'Ekman, et des effets à long terme en champ lointain impliquant des changements dans la circulation de renversement et la circulation cycloïdale. Ce cadre intègre les deux effets en utilisant les méthodes fonctionnelles de Green, permettant de quantifier les contributions de la mémoire océanique et du forçage atmosphérique à la variabilité thermique des océans. Ce cadre est utilisé pour étudier l'impact de l'oscillation nord-atlantique (NAO) sur la variabilité de l'océan Atlantique Nord, y compris la variabilité décennale de l'Atlantique. Les changements dans les vitesses du tourbillon de l'Atlantique Nord et du jet de l'Atlantique Nord expliquent jusqu'à 30 % de la variabilité décennale de l'océan, principalement due aux changements temporels du transport de chaleur océanique. Par conséquent, les fluctuations décennales de la température des océans ne peuvent pas être modélisées avec précision uniquement comme des réponses passives au forçage atmosphérique stochastique.
La mémoire océanique fait référence à la persistance des conditions océaniques et constitue une source majeure de prévisibilité du système climatique au-delà des échelles de temps synoptiques. Cependant, la question fondamentale « Quelle est la durée de la mémoire de l’océan ? n’a pas été clair. La difficulté de déterminer la mémoire océanique s’explique par le fait que les changements persistants du forçage atmosphérique masquent les effets à long terme de la circulation océanique.
L'équipe a rapporté dans un article publié dans Geophysical Research Letters qu'elle était capable de quantifier la mémoire océanique en suivant l'évolution de la température de l'océan en réponse à un seul événement atmosphérique extrême.
Les auteurs attribuent la mémoire à long terme de l'Atlantique Nord aux changements lents de la circulation océanique et du transport de chaleur. Leurs résultats montrent que les fluctuations des températures des océans influencent le climat régional, comme la température de l’air, sur plus d’une décennie. L’étude soutient également une analyse minutieuse des données d’observation afin d’améliorer les prévisions climatiques au cours de la prochaine décennie.
Le Dr Hemant Khatri de l'Université de Liverpool, premier auteur de l'article, a déclaré : « Cette étude aborde la question fondamentale de savoir ce qu'est réellement la mémoire océanique. Le nouveau cadre de mémoire océanique révèle les mécanismes physiques de la mémoire océanique pluriannuelle, ouvrant la voie à de nouvelles façons d'évaluer les modèles climatiques.
Le professeur Ric Williams de l'Université de Liverpool est l'un des co-auteurs de l'article : « C'est la première fois que nous mesurons la mémoire océanique. Nous avons constaté que les modèles climatiques de pointe sous-estiment considérablement la mémoire océanique par rapport aux estimations basées sur l'observation, avec des estimations de seulement 8 à 10 ans. Cette différence significative dans la mémoire océanique pourrait avoir un impact significatif sur l'exactitude des prévisions climatiques décennales de ces modèles. prédictions pour la prochaine décennie.
Compilé à partir de /ScitechDaily
DOI:10.1029/2024GL110333