Le réchauffement anthropique réorganise les configurations de la circulation atmosphérique dans l'Atlantique Nord
Par Susmit Subhransu Satpathy
Édité par Sadie Harley, révisé par Robert Egan
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Figure 1. Déplacement vers le nord de la circulation anticyclonique (zone de basse pression) durant la période postérieure à 1995, dans un contexte de réchauffement anthropique. Crédit : Susmit Subhransu Satpathy
Les conditions météorologiques au-dessus de l'Atlantique Nord affectent des centaines de millions de personnes. Des tempêtes hivernales en Europe aux vagues de froid dans l'est de l'Amérique du Nord, bon nombre de ces phénomènes sont façonnés par des configurations récurrentes de la circulation atmosphérique à grande échelle. Les climatologues désignent ces configurations privilégiées sous le terme de « régimes atmosphériques ».
L'un des plus influents de ces régimes est l'oscillation nord-atlantique (NAO) — une bascule de la pression atmosphérique entre l'Atlantique subtropical et l'Islande — qui détermine la force des vents, les trajectoires des tempêtes et les profils de température dans toute la région. Pourtant, une question fondamentale demeure en suspens depuis des décennies : comment le changement climatique d'origine humaine affecte-t-il ces régimes atmosphériques et leur variabilité ?
Notre étude récente, publiée dans la revue *Communications Earth & Environment*, s'est efforcée de répondre à cette question.
Le défi majeur : distinguer le changement induit par l'homme de la variabilité naturelle
L'un des problèmes les plus complexes en climatologie consiste à distinguer les changements causés par l'activité humaine de la variabilité interne propre au système climatique. La circulation atmosphérique fluctue naturellement sur des échelles de temps allant de quelques semaines à plusieurs décennies, et ce, même en l'absence de tout forçage externe. Il est donc difficile de déterminer si les changements observés sont le reflet du réchauffement climatique ou simplement d'une variabilité naturelle.
Les études précédentes s'appuyaient souvent sur des simulations issues d'un seul modèle climatique ou sur des séries de données observationnelles de courte durée. Or, ces approches peuvent brouiller le signal, en particulier pour des phénomènes tels que les régimes atmosphériques, qui sont intrinsèquement marqués par une forte variabilité (un « bruit » important).
Pour surmonter cet obstacle, nous avons utilisé 100 simulations issues du *Community Earth System Model Large Ensemble* (CESM2-LE). Chaque simulation est soumise aux mêmes forçages externes — gaz à effet de serre, aérosols et éruptions volcaniques — mais démarre à partir de conditions initiales légèrement différentes. Cela nous permet de distinguer nettement :
La réponse forcée (la composante induite par le réchauffement anthropique) et
La variabilité interne (les fluctuations naturelles du climat).
Cette distinction s'est avérée cruciale.
Un tournant décisif au milieu des années 1990
Plutôt que de supposer que le changement climatique agit de manière graduelle, nous avons posé une question simple mais puissante : à quel moment l'empreinte du réchauffement anthropique devient-elle décelable dans la circulation atmosphérique de l'Atlantique Nord ?
À l'aide d'une méthode statistique de détection de ruptures, nous avons mis en évidence un signal clair apparaissant vers 1995 dans les configurations de la circulation en moyenne troposphère. Cela nous a conduits à diviser notre analyse en deux périodes :
Avant 1995, période durant laquelle l'influence anthropique était faible, et
Après 1995, période durant laquelle elle est devenue prédominante.
Cette approche nous a permis de comparer directement les régimes atmosphériques avant et après l'émergence du signal lié au changement climatique.
Qu'est-ce qui demeure inchangé et qu'est-ce qui se transforme radicalement ?
L'un de nos résultats les plus marquants réside dans le contraste entre structure et organisation.
Lorsque l'on intègre la réponse forcée, le nombre de régimes atmosphériques dans l'Atlantique Nord reste identique avant et après 1995. À première vue, cela pourrait suggérer une stabilité relative. Pourtant, un examen plus approfondi a révélé un phénomène bien plus intrigant.
Si le nombre de régimes demeure constant, leurs configurations spatiales se réorganisent sous l'effet du réchauffement climatique. Les centres de hautes et basses pressions se décalent vers le nord, la circulation s'intensifie au sein de certains régimes, et l'équilibre entre les différentes configurations se modifie.
Un exemple frappant du régime le plus fréquent est illustré par la figure 1 : on y observe un net déplacement vers le nord de la zone de basses pressions après 1995, période marquée par la prédominance du réchauffement anthropique. En d'autres termes, le changement climatique ne fait pas disparaître ces régimes ; il les remodèle.
À l'inverse, lorsque l'on soustrait la réponse forcée pour ne considérer que la variabilité interne, le tableau est tout autre. Le nombre de régimes diminue après 1995, et l'un des régimes dominants devient nettement plus persistant. Cela suggère que le réchauffement anthropique atténue une partie de la variabilité naturelle de l'atmosphère. Découvrez les dernières actualités en matière de science, de technologie et d’espace, aux côtés de plus de 100 000 abonnés qui font confiance à Phys.org pour s’informer au quotidien. Inscrivez-vous à notre newsletter gratuite et recevez, chaque jour ou chaque semaine, des informations sur les avancées, les innovations et les recherches qui comptent.
Un avenir orienté vers une NAO positive
L’oscillation nord-atlantique (NAO) joue un rôle central dans ce scénario.
Nous constatons que, sous l’effet du forçage anthropique, la NAO présente une évolution subtile mais décelable vers des phases plus positives durant la majeure partie du XXIe siècle. Les phases positives de la NAO sont associées à des vents d’ouest plus soutenus, à des hivers plus doux en Europe du Nord et à des conditions plus humides dans certaines régions.
Parallèlement,
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RESUME
Le réchauffement d'origine humaine réorganise les schémas de circulation atmosphérique dans l'Atlantique Nord
Dans un ensemble de 100 modèles climatiques simulant un scénario d'émissions élevées, le réchauffement anthropique a réorganisé les régimes de circulation de l'Atlantique Nord après 1995 environ, sans en modifier le nombre. Les centres de pression se sont déplacés vers le nord, tandis que la variabilité interne a diminué. L'oscillation nord-atlantique a basculé vers des phases positives pour la majeure partie du XXIe siècle, avec une variabilité réduite.
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COMMENTAIRES
Cet article est trés interessant et rentre dans le ftur que nous pr"voit le GIEC ...Mais j"en profire pour élargir le sujet et parler de la montée de la mer en A tlantique nord ...Pourquoi ?
Ls cotes françaises sont jalonnées d' iles et nous avons une tres vieille maison familiale dans l une d 'entre elles ...c'est bon pour les vacances !!!!
Pouurons nous encore le faire longtemps si l 'océan déborde ??????
Répons:
A quelle vitesse le niveau de l'océan montera en FRANCE atlantique
Sur la façade atlantique française, le niveau de la mer monte actuellement à une vitesse moyenne comprise entre 1,4 et 2,5 mm par an selon les stations de mesure locales (par exemple, environ 1,95 mm/an à Brest et 2,48 mm/an à La Rochelle), mais cette vitesse s'accélère avec le réchauffement climatique...Si je porte ce chiffre à 4mm/an je trouve pour un siecle 40 cn ..Et alors je m'endors tranquille car la maison est à 6m au dessus du niveau mer !!! Ai-je tort d 'etre si pptimiste pour mes descendants ?????
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