2023 est l'année la plus chaude jamais enregistrée sur Terre, avec des températures moyennes de 2,12 degrés Fahrenheit supérieures à la moyenne du 20e siècle. Cela a dépassé le précédent record établi en 2016. Notamment, les dix températures annuelles moyennes les plus chaudes ont toutes eu lieu au cours de la dernière décennie. En outre, les températures estivales et quotidiennes les plus chaudes de 2024 devraient atteindre de nouveaux sommets.

Même si la poursuite de la hausse des températures mondiales n’est peut-être pas une nouveauté pour certains, un phénomène alarmant apparaît : certaines régions connaissent des vagues de chaleur récurrentes qui sont plus extrêmes que ce que prédit et explique tout modèle de réchauffement climatique existant.

Une étude récente fournit la première carte mondiale de ces régions, présentes sur tous les continents à l'exception de l'Antarctique. Ces dernières années, ces vagues de chaleur ont tué des dizaines de milliers de personnes, ravagé les cultures et les forêts et déclenché des incendies de forêt dévastateurs.

Zones où les vagues de chaleur observées dépassent les tendances des modèles climatiques. Les zones rouges les plus foncées de la boîte sont les plus extrêmes ; les rouges et oranges plus clairs dominent le modèle, mais pas autant. Le jaune est en bon accord avec le modèle, tandis que le vert et le bleu sont inférieurs aux prévisions du modèle. Source de l'image : Adapté de Kornhuber et al., PNAS2024

"Les récents extrêmes météorologiques à l'échelle régionale ont brisé les records précédents avec une telle ampleur et une ampleur inattendue qu'ils ont soulevé des questions sur la mesure dans laquelle les modèles climatiques peuvent estimer de manière adéquate la relation entre les changements de température moyenne mondiale et les risques climatiques régionaux", indique l'étude.

"Cela implique des tendances extrêmes causées par des interactions physiques que nous ne comprenons peut-être pas encore complètement", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Kai Kornhuber, scientifique adjoint à l'Observatoire terrestre Lamont-Doherty de l'Institut climatologique de Columbia. "Ces zones deviennent des serres temporaires." Kornhuber est également chercheur principal à l'Institut international d'analyse des systèmes appliqués en Autriche.

Dans l'étude, publiée récemment dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, les chercheurs ont examiné les vagues de chaleur des 65 dernières années et ont découvert que dans certaines régions, la chaleur extrême augmentait beaucoup plus rapidement que les températures plus douces. Cela entraîne souvent des dépassements répétés de la température maximale, atteignant parfois même des niveaux alarmants. Par exemple, une vague de chaleur de neuf jours en juin 2021 dans le nord-ouest du Pacifique des États-Unis et dans le sud-ouest du Canada a battu des records quotidiens de température maximale dans certaines régions, atteignant 30 degrés Celsius ou 54 degrés Fahrenheit. Le lendemain, la ville a été entièrement détruite par un incendie de forêt, en grande partie à cause du dessèchement de la végétation sous la chaleur intense. Des centaines de personnes sont mortes d’un coup de chaleur et d’autres problèmes de santé dans les États de l’Oregon et de Washington.

Les chercheurs ont découvert que les méandres du courant-jet de l’hémisphère Nord attirent l’air chaud du sud et déclenchent des vagues de chaleur massives sur de vastes étendues d’Amérique du Nord et d’Eurasie. Cette image est issue d’une étude de 2020. Source de l’image : Kornhuber et al., Nature Climate Change, 2020

Ces vagues de chaleur extrême se sont produites principalement au cours des cinq dernières années environ, même si certaines se sont produites au début des années 2000 ou avant. Les zones les plus touchées comprennent la Chine centrale, le Japon, la Corée du Sud, la péninsule arabique, l'est de l'Australie et des zones dispersées en Afrique. D'autres régions comprennent les Territoires du Nord-Ouest du Canada et ses îles du Haut-Arctique, le nord du Groenland, la pointe sud de l'Amérique du Sud et des zones dispersées de Sibérie. Certaines régions du Texas et du Nouveau-Mexique apparaissent également sur la carte, même si ce ne sont pas les zones les plus extrêmes.

Selon le rapport, le signal le plus fort et le plus persistant vient du nord-ouest de l’Europe, où des vagues de chaleur successives ont causé environ 60 000 décès en 2022 et 47 000 en 2023. Ces vagues de chaleur se sont produites en Allemagne, en France, au Royaume-Uni, aux Pays-Bas et dans d’autres pays. Ces dernières années, les jours les plus chauds de l'année ont atteint ici des températures deux fois supérieures à la température estivale moyenne. La région est particulièrement vulnérable, en partie parce que contrairement à des endroits comme les États-Unis, peu de gens ici disposent de la climatisation car elle n'est traditionnellement presque jamais nécessaire. Les ouragans continuent ; En septembre dernier, l'Autriche, la France, la Hongrie, la Slovénie, la Norvège et la Suède ont toutes établi de nouveaux records de températures maximales.

Les chercheurs appellent cette tendance statistique "l'élargissement de la queue" - une anomalie dans laquelle les températures apparaissent à la limite supérieure ou dépassent les attentes malgré un simple changement vers le haut des températures estivales moyennes. Cependant, ce phénomène ne se produit pas partout ; des études montrent que les températures maximales dans de nombreuses autres régions sont en réalité inférieures aux prévisions des modèles. Ces zones comprennent de vastes zones du centre-nord des États-Unis et du centre-sud du Canada, de l’intérieur de l’Amérique du Sud, d’une grande partie de la Sibérie, de l’Afrique du Nord et du nord de l’Australie. La chaleur augmente également dans ces zones, mais la chaleur extrême augmente à un rythme similaire ou plus lent que la moyenne.

Dans de nombreux cas, la hausse des températures globales rend les vagues de chaleur plus probables, mais les causes des poussées de chaleur extrême ne sont pas tout à fait claires. En Europe et en Russie, une première étude menée par Kornhuber a imputé les vagues de chaleur et les sécheresses aux oscillations du courant-jet. Le courant-jet est influencé par des températures historiquement froides dans l’extrême nord et par des températures chaudes plus au sud, et est souvent confiné à une bande étroite. Mais l'Arctique se réchauffe en moyenne beaucoup plus rapidement que la majeure partie du reste de la planète, ce qui semble déstabiliser le courant-jet, provoquant la création par le courant-jet de ce que l'on appelle les vagues de Rossby, qui attirent l'air chaud du sud et le garent dans des régions tempérées qui ne connaissent généralement pas de chaleur extrême pendant des jours ou des semaines.

Ceci n’est qu’une hypothèse et ne semble pas pouvoir expliquer tous les phénomènes extrêmes. Une étude sur la vague de chaleur mortelle du nord-ouest du Pacifique et du sud-ouest du Canada en 2021, dirigée par Samuel Bartusek, étudiant diplômé de l'Université Lamont-Doherty et co-auteur du dernier article, a révélé une série de facteurs. Certains d’entre eux semblent liés au changement climatique à long terme, d’autres à des facteurs aléatoires. L’étude a révélé que les perturbations du jet stream étaient similaires aux ondes de Rossby, qui affecteraient l’Europe et la Russie. L’étude a également révélé que des décennies de hausse lente des températures ont asséché la végétation dans certaines zones, de sorte que lorsque le temps chaud arrive, les plantes ont moins de réserves d’eau pour s’évaporer dans l’air, un processus qui contribue à modérer la chaleur. Le troisième facteur : une série de vagues atmosphériques plus petites qui collectent la chaleur de la surface du Pacifique et la transportent vers l’est au-dessus des terres. Comme en Europe, la climatisation est rarement installée dans la région car elle n’est généralement pas nécessaire, ce qui pourrait avoir augmenté le nombre de morts.

Bartusek a déclaré que cette vague de chaleur "est si extrême qu'il est facile de la qualifier d'événement de "cygne noir", quelque chose d'imprévisible, mais il y a une frontière entre complètement imprévisible, crédible et complètement prévisible qui est difficile à classer. Je pense qu'il s'agit plutôt d'un cygne gris. "

Même si l’Amérique riche est mieux préparée que de nombreux autres pays, la chaleur excessive tue toujours plus de personnes que toutes les autres causes météorologiques réunies, notamment les ouragans, les tornades et les inondations. Les taux de mortalité annuels ont plus que doublé depuis 1999, avec 2 325 personnes qui devraient mourir des suites de la chaleur en 2023, selon une étude publiée en août de cette année. Cela a conduit à des appels récents pour que les vagues de chaleur soient nommées, à l’instar des ouragans, afin de sensibiliser le public et d’inciter les gouvernements à se préparer.

"En raison de leur caractère sans précédent, ces vagues de chaleur ont souvent des effets très graves sur la santé et des dégâts catastrophiques sur l'agriculture, la végétation et les infrastructures", a déclaré Kornhuber. "Nous ne sommes pas équipés pour faire face à ces vagues de chaleur, et nous ne pourrons peut-être pas nous adapter rapidement."

Compilé à partir de /ScitechDaily