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Une atmosphère plus chaude est une atmosphère contenant plus de vapeur d'eau.
Après les inondations de Mai et Juin 2016, quels liens avec le changement climatique ?

Fin mai 2016 : Le seuil des 400ppm est franchi d'une manière généralisée sur la planète.
La concentration en CO2 continue d'augmenter sur la planète, avec un franchissement généralisée du seuil symbolique des 400ppm. L'augmentation annuelle semble même s'accélérer.

Début mai 2016 : Des incendies ravagent la ville de Fort McMurray, dans l'Alberta canadien.
De très fortes chaleurs ont déclenché d'une manière explosive des incendies dans l'Ouest du Canada. Là encore, l'ombre de El Nino et du réchauffement climatique plane sur ce drame.

Avril 2016 : El Nino en déclin, La Nina pointe à l'horizon.
Depuis le début de l'année, les eaux du Pacifique Central et Oriental deviennent de moins en moins chaudes, remplacées par des masses plus froides. Le retour à des conditions neutres, voire l'arrivée d'une phase La Nina est de plus en plus probable.

Février et mars 2016 : Le Pérou affronte son enfant Jésus.
Au Pérou, les mois de février et mars sont les plus humides, particulièrement lorsque le phénomène El Nino, qui a été baptisé ainsi par les pêcheurs péruviens, est bien développé dans le Pacifique Equatorial. Retour sur plusieurs semaines de fortes pluies dans le pays andin.

10 mars 2016 : Quand une tempête de neige mexicaine provoque une vague de douceur états-unienne ...
Aux alentours du 10 mars, une plongée d'air polaire a atteint le Mexique jusqu'à des latitudes particulièrement méridionales, provoquant des chutes de neige dans les montagnes mexicaines, un déluge sur le Sud des Etats-Unis, et une grande douceur sur la côte Est.

lundi 12 août 2013

La fonte de la banquise arctique productrice d'extrêmes climatiques

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Introduction

Chaque année, durant les mois allant d’Octobre à Février, l’Océan Arctique gèle et la superficie de la banquise Arctique augmente. Et chaque année, durant les mois allant d’Avril à Août, l’Océan Arctique dégèle et la superficie de la banquise Arctique diminue. Ainsi, au mois de Mars, la banquise atteint une superficie maximale de 15.5 millions de kilomètres carrés en moyenne. Et au mois de Septembre, elle atteint une superficie minimale de 6.5 millions kilomètres carrés.



Depuis une trentaine d’années maintenant, cette extension de la banquise est en forte régression.
Vu dans Google Earth de la superficie de la banquise en Septembre 2012 (blanc) et de la médiane (notion proche de la moyenne) de l'extension de 1981 à 2010. L'extension en Septembre 2012 est visiblement très inférieur à la normale. 

Vu dans Google Earth de la superficie de la banquise en Mars 2013 (blanc) et de la médiane de l'extension de 1981 à 2010. L'extension en Mars 2013 est proche de la normale.
Les deux cartes sont issus des fichiers de la visualisation dans Google Earth de l'extension, fourni par le National Snow and Ice Data Center : http://nsidc.org/data/google_earth/
La baisse de l'extension est surtout marqué durant l’Été et l'Automne. En Hiver et au Printemps, le recul est toujours présent mais il est moins important, ce qui autorise encore certains mois comme Mars 2013 d'avoir une extension proche de la normale.

La baisse est particulièrement spectaculaire en Septembre, où la tendance est actuellement à une perte de 14% par décade, en accélération constante. En 2012, l'extension du mois de Septembre était tombé à 45% de la normale, c'est-à-dire que plus de la moitié de la banquise n'avait pas survécu à la saison de fonte.
Extension mensuelle moyenne de la banquise au sens du NSIDC. Données du NSIDC : ftp://sidads.colorado.edu/DATASETS/NOAA/G02135/

Le graphique présente l'évolution de la superficie de l'Océan couvert par la banquise, au maximum en Mars (courbe bleue) et au minimum en Septembre (courbe orange). Quelque soit l'époque de l'année, la tendance est clairement à la baisse. Le record de Septembre 2012, abondamment discuté l'année dernière, et pour cause, ressort sans ambiguïté.

Cette perte de la banquise conduit à un ralentissement du jet, et des ondulations du jet plus marquées. Ce qui augmente la probabilité d'événements extrêmes en tout genres, telle que nous en discutions ici même :

http://infometeobel.blogspot.fr/2013/07/le-courant-jet-moteur-du-temps-dans-les.html

Et dont nous allons reparler par après, les événements continuant à suivre leur cours.

Progression actuelle de la saison de fonte

Pour autant, cette année la fonte semble s'effectuer plus tranquillement. Certains sont alors tentés de relativiser la fonte de la banquise et de dire que tout le monde s'est excité un peu vite en 2012. 

Extension de la banquise en 2007 (précédent record) en continu bleu ; 2012 (record) en pointillé vert ; normale 1981-2010 en continu gris et l'intervalle de dispersion en aplat gris. Données du NSIDC : http://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/

Nous noterons déjà que sur ces seules données, l'année 2013 reste une valeur très basse, et se maintient à peine au dessus des valeurs de l'année 2007. Toutes les années ne sont pas représentées pour ne pas surcharger le graphique, mais en tout état de cause 2013 est la cinquième plus faible valeur. Seules les années 2007, 2010, 2011 et 2012 ont connu une fonte plus marquée. Malgré une sorte d'accoutumance à l'extraordinaire au sujet de la banquise Arctique, cette saison 2013 n'a donc rien de très rassurant.

D'autre part, cela néglige des paramètres bien plus fondamentaux. Les premiers satellites ne permettaient que de mesurer la superficie de la banquise. Pour des raisons historiques donc, c'est ce paramètre, l'extension de la banquise, qui est le plus couramment utilisé. Pour autant, depuis quelques années, il existe d'autres données à notre disposition pour évaluer l'état de la banquise.

En particulier, la banquise a aussi une épaisseur. Et il existe maintenant des modèles pour calculer l'épaisseur de la banquise.


La particularité est la présence d'une zone de finesse extrême de la banquise du côté russe de l'Arctique. La glace a ainsi une épaisseur totale de moins de 1 mètre. Cette zone s'étend jusqu'au Pôle Nord, et est une partie de l'explication du fameux lac d'eau au Pôle Nord dont il a été question ces derniers jours. L'enregistrement vidéo de la formation de ce lac est visible ici :



Évidemment, cette occurrence  n'est pas une preuve ultime du réchauffement de l'Arctique. La caméra a dérivé de près de 500 kilomètres, et n'était donc plus strictement au Pôle Nord, mais 500 kilomètres, cela reste une faible distance malgré tout. De plus, la caméra a pu aussi facilement dériver, car la banquise devient plus fluide et circule plus rapidement avec le réchauffement. Enfin, si l’occurrence de lac de fonte est courante dans l'Arctique en Été, leur nombre ne cesse d'augmenter. Or, pour que la caméra tombe comme pile dans un lac de fonte, il est logique de penser que l'augmentation du nombre de ces lacs a singulièrement augmenté la probabilité de cette "rencontre". Quand on cherche des lacs de fonte, il est normal d'en trouver. Par contre, quand on ne cherche pas et qu'on en trouve un, c'est que les lacs de fontes sont anormalement courants. D'autant que la banquise cette année, est particulièrement éclaté et ne couvre plus uniformément l'Arctique, laissant l'Océan affleurer en de nombreux endroits, et notamment à proximité immédiate du Pôle Nord.

D'autres indicateurs plus indirects sont également dans le "rouge". Les températures de l'Océan, qui normalement s'établissent entre 0°C et 2°C, parfois 4°C mais jamais guère plus, présentent cette année des anomalies exceptionnelles. En valeur absolue, l'Océan atteint localement 10°C à 12°C côté russe et côté canadien. Cela constitue donc une anomalie de plus de 5°C par rapport à la normale, ce que représente la carte ci-dessus :

Anomalie des températures de surface de l'Océan, source : http://ocean.dmi.dk/arctic/satellite/index.php

Nous pouvons remarquer que l'échelle de la carte ne suffit même pas à représenter exactement la magnitude de ces anomalies. Cette situation est comparable à celle de l'année dernière, où l'Océan avait aussi particulièrement chauffé.

Nous pouvons également soulevé le cas de l'enneigement. Il en est peu question, mais en moyenne l'enneigement au Printemps connait une baisse très forte. Cette année, tant en Mai qu'en Juin, la couverture neigeuse pour l'hémisphère Nord a été la troisième plus faible depuis le début des données en 1966.

Superficie de l'hémisphère Nord couvert de neige en Mai, et en Juin. Les données proviennent de l'Université Rutgers : http://climate.rutgers.edu/snowcover/index.php

Là encore, si 2013 n'est pas l'année record, les valeurs sont en tout cas bien faibles, et sont même largement inférieures à la tendance.

Conséquences du réchauffement Arctique

Les mois de Juin et de Juillet 2013 auront été fortement marqués par les anomalies d'enneigement. La neige a une propriété particulière qui est son fort albédo. Cela signifie qu'elle réfléchit pratiquement toute la lumière qu'elle reçoit, d'où son aspect blanc. C'est aussi la raison pour laquelle les lunettes de soleil sont vivement conseillées au ski. Toute cette énergie n'est donc pas absorbé par le sol, ce qui renforce le froid. Ce Printemps, comme pour les années passés, les sols nus des terres septentrionales de la Russie et du Canada ont pu être fortement exposé au rayonnement. Le sol s'est alors réchauffé excessivement, et l'air à son contact a, à son tour, vu ses températures fortement augmenté. Ces anomalies, parce qu'elles couvrent des superficies immenses de plusieurs millions de kilomètres carrés, ont pu alors déstabiliser la circulation atmosphérique de l'hémisphère Nord.Ces images de la NOAA montre l'effet de la perte d'albédo :


Source : http://oceantoday.noaa.gov/role-of-ice-pt1/

Ainsi, il existe un mécanisme physique clair reliant l'évolution rapide de l'Arctique au temps météorologique des latitudes moyennes de l'Hémisphère Nord, thème que nous allons discuter en commençant par cette carte :


Anomalie de l'altitude du Z500. Source : http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/reanalysis/reanalysis.shtml

Cette carte représente anomalie de l'altitude du géopotentiel 500 hPa. Il s'agit simplement de l’altitude à laquelle la pression 500 hPa est atteinte. En surface, la pression est d'environ 1013 hPa en moyenne. Il faut alors s'élever de 5500 mètres pour atteindre ce niveau de pression. L'altitude du géopotentiel est lié à la température de la masse d'air et à la pression de surface essentiellement.
Les anomalie du mois de Juillet 2013 présente deux caractéristiques notables. D'une part, les anomalies positives les plus fortes se situent au dessus des terres les plus septentrionales. Elles sont en partie liées au forçage de l'albédo suite à la perte anormalement précoce de la couverture neigeuse. D'autre part ces anomalie se présente sous la forme d'un chapelet de noyaux d'anomalies extrêmes. Il y a en tout 6 noyaux qui peuvent être comptés (1 au dessus de l'Europe, 2 au dessus de la Russie, 1 au dessus du Pacifique, 1 au dessus de l'Amérique de l'Ouest, 1 au dessus de l'Amérique de l'Est). Ces anomalies représentent des situations de blocages. Le jet, une "rivière" de vent très rapide qui s'écoule d'Ouest en Est, tend à ralentir. Cela crée un effet de soupe mal touillé, avec une concentration des anomalies chaudes en quelques point. Cette disposition est caractéristique des anomalies de la circulation engendré par le recul de la neige et de la banquise Arctique.

L’Été aura ainsi connu des événements extrêmes aux 4 coins du globe. L’Été aura été particulièrement chaud en Europe de l'Ouest, dans l'Ouest Américain, et en Asie Orientale.
Une vague de chaleur ne fait pas le réchauffement climatique ; pas plus qu'une vague de froid ne fait un refroidissement climatique. Pour autant, ces canicules à répétition se produisent dans le contexte d'un réchauffement global mesuré, il existe une théorie physique pour les expliquer, et certains records possèdent un caractère absolument improbable. Il est donc possible de lier sans ambiguïté ces canicules au réchauffement en cours.
Il est notable qu'il est de même possible de lier l’Été pourri que vit le centre des États-Unis (record de fraîcheur en Juin au Texas, inondations dans le basin versant du Missouri) au réchauffement global. Les anomalies arctique modifient profondément l’écoulement de l'atmosphère, ce qui augmentent la probabilité d'événements extrêmes en tout genre, et pas seulement les extrêmes chauds. La température moyenne du globe, malgré tout, reste en hausse constante. Et si le mois de Juillet 2013 au niveau du globe n'est pas tout à fait aussi chaud que les années précédentes, il n'en reste pas moins un mois aux températures très excédentaires.

Nous pouvons alors situer brièvement quelques événements remarquables de cet Été. Ce n'est pas un hasard si les régions géographiques qui seront cités correspondent aux même régions qui ont connu une anomalie de Z500 marqué. Dans l'atmosphère, tout se tient. Comme nous le disions, pris dans leur ensemble, et pris dans le cadre des théories les plus récentes, ces événements portent la signature du réchauffement ; même si chaque record n'est finalement qu'une occurrence météorologique et non pas une occurrence du réchauffement climatique.

Groenland

Le Groenland aura connu un Été un peu moins chaud que les années récentes. La fonte du Groenland reste cette année marqué mais n'est pas aussi importante qu'en 2012 ou 2010. Dans ce contexte, une exception pourtant. Le 30 Juillet 2013, l'île a connu sa plus haute température depuis le début des enregistrement, en 1958. La ville de Maniitsoq a atteint 25.9°C l'après-midi de ce jour, battant le précédent record de 25.5°C. L'annonce a été faite par la météo danoise, le DMI : http://www.dmi.dk/nyheder/arkiv/nyheder-2013/8/groenland-saetter-temperaturrekord/
Pour les curieux, nous noterons qu'il s'agit d'un cas classique de foehn. Le vent en altitude était du Sud-Est et apportait une masse d'air excessivement douce de l'Atlantique. En surface, suite aux frottements avec la surface, le vent était plus franchement à l'Est. Sur les données de Maniitsoq, l'humidité chute alors que la température s’envole quand le vent tourne franchement à l’Est.

Europe

Si le mois de Juillet aura été chaud en Belgique, il n'aura pas été exceptionnel. Avec une température moyenne de 20.2°C, 5 mois de Juillet auront été plus chauds. Et particulièrement Juillet 2006, avec 23°C de moyenne sur l'ensemble du mois. Par contre, vers l'Europe Centrale, des records sont tombés. L’Autriche aura connu sa température nationale la plus élevée, avec 40.5°C à Bad Deutsch-Altenburg. Cette valeur bat le record établi ce même mois d’août, le 3, de 39.9°C. Le précédent record avant 2013 était de 39.7°C en 1983, et jusqu'à présent l'Autriche n'avait jamais connu de température supérieur à 40°C. Le ZAMG, la météo autrichienne, fournit ses informations : http://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/news/neuer-hitze-rekord-40-5deg-c-in-bad-deutsch-altenburg
Le plus impressionnant reste la capitale de la Slovénie, Ljubljana, qui a battu son record absolu de température 5 fois d'affilé en 6 jours ! La plus haute température enregistré à Ljubljana était jusqu’à présent 38°C en Juillet 1935. Du 3 Août au 8 Août, les valeurs supérieurs à 38°C se sont enchaînés à la hausse, pour culminer à 40.2°C le 8. Le record est d'autant plus notable que Ljubljana possède l'une des plus vielles séries de températures d'Europe, remontant jusqu’en 1850. Sur des séries aussi longues, les records sont normalement battus de quelques dixièmes, un seul jour ou deux. Il semble donc statistiquement très improbable qu'un telle série puisse se produire sans un changement du climat. 

Sibérie

La Sibérie étant peu peuplée, les stations météos sont elle aussi moins nombreuses, et les vagues de chaleurs ont tendance à y être plus "silencieuses". Il est plus difficile donc de se faire une idée exact de l'intensité d'une vague de chaleur dans ces régions reculés. Pour autant, la Sibérie a elle aussi connu des records, non sans conséquence pour environnement. Les températures ont régulièrement dépassé les 30° au Nord du cercle Arctique, notamment à Norilsk, un seuil qui n'est franchi qu’exceptionnellement.
Anomalie de température de surface fin juillet 2013, Source : http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=81736&eocn=home&eoci=nh

La persistance d'un temps anormalement chaud, après les Étés 2012 et 2010 déjà excessivement chauds, ont favorisé le développements d'incendies. Ces feux de forêt se sont produits anormalement au Nord, puisqu'ils ont affecté la taïga jusqu'à 65°N. Ces feux de forêts émettent du carbone sous différentes formes, qui contribue à amplifier le réchauffement. D'autre part, la multiplication des incendies pourraient à terme être un facteur de déstabilisation de l'écosystème lié à la taïga. Pour ceux qui lisent l'anglais, la discussion que propose la NASA au sujet de cette image est très intéressante.

Asie Orientale

La Chine, les Corées, et le Japon, auront connu un Été anormalement chaud. Dans ces pays sous influence des masses d'airs tropicales, les températures ne sont pas toujours très élevées. Les températures supérieures à 40°C sont rares, malgré que la région soit située aux mêmes latitudes que la région méditerranéenne.Par contre, l'humidité est particulièrement forte, rendant l'atmosphère très moite et la sensation particulièrement pénible malgré tout. La région de Shanghai a été particulièrement éprouvée. Cette ville a battu deux fois son précédent record de 40.2°C, avec 40.6°C en Juillet puis 40.8°C en Août. À Hangzhou, à 150 kilomètres au Sud-Ouest de Shanghai, la température a dépassé 40°C durant 14 jours, ce qui est exceptionnel quand on sait que par le passé cette ville n'avait atteint les 40°C que deux fois, en Juillet 2003, dont le précédent record de 40.3°C. Cette année, la température aura atteint 41.6°C. Au Japon, la vague de chaleur aura eu des conséquences humaines, avec la mort d'au moins 85 personnes. En Chine, le Sud et le Centre du pays souffrent de la sécheresse et de la chaleur, alors que le Nord-Est du Pays connait d'importantes inondations. Deux chiffres sont d'ailleurs curieusement similaires. Dans la province de   La superposition de Ghizou, 2.64 millions de personnes sont à cours d'eau potable. Dans les provinces de Heilongjiang, Jilin et de Mongolie Intérieure, ce sont cette fois-ci 2.28 millions de personnes qui, affectées par les inondations, ont trop d'eau à leur disposition... La juxtaposition de ces deux extrêmes sont sans doute en partie la conséquence du réchauffement, qui accélère le cycle de l'eau. Les informations sont accesibles à qui lit l'anglais :

http://usa.chinadaily.com.cn/china/2013-08/10/content_16885349.htm

http://europe.chinadaily.com.cn/china/2013-08/12/content_16886181.htm

Ouest américain

Nous avons déjà traité des records de températures dans l'Ouest Américain en Juin, notamment la Vallée de la Mort qui a approché le record mondial : http://infometeobel.blogspot.fr/2013/07/le-courant-jet-moteur-du-temps-dans-les.html
L'Alaska aura également connu un mois de Juin très chaud. Il y aura eu peu de record de températures maximales, par contre les moyennes mensuelles et saisonnières sont particulièrement élevées.
Par contre, ces anomalies ont aussi des manifestations bien plus graves. Dans le Sud-Ouest des États-Unis, la sécheresse persiste depuis près de 3 ans. Cet Été ne fait qu'empirer la situation.

Carte de la sécheresse pour les États-Unis, allant du jaune (anormalement sec) au rouge foncé (sécheresse exceptionnel). Source : http://droughtmonitor.unl.edu/
La persistance de la sécheresse et les prélèvements d'eau pour les activités humaines sont en train d'épuiser les ressources de certains, particulièrement de l'Arizona, du Nouveau-Mexique, et du Texas. L'exploitation des pétroles non conventionnels est gourmande en eau. Il faut injecter d'énormes quantités d'eau pour fracturer la roche contenant le pétrole, puis pour fluidifier un pétrole souvent très lourd et ayant une consistance bien plus épaisse que le pétrole conventionnel. Certaines communautés arrivent à cette tragique situation que le pétrole coule à flot, mais plus l'eau. Au Nouveau-Mexique, la situation est tellement désespéré que les fermiers en faillite vendent leurs réserves d'eau à l'industrie pétrolière pour payer les facture après avoir abattu leur cheptel. Des tensions apparaissent même entre États, l’Oklahoma, le Texas, et le Nouveau-Mexique se disputant le partage des eaux.
Dans un autre registre, les scientifiques étudiant la région estiment que l'écosystème local du désert de Chihuahua, particulièrement riche en terme de biodiversité, est en cours d'effondrement. Pour ceux qui lisent l'anglais, les liens suivants sont édifiants :

http://www.theguardian.com/environment/2013/aug/11/texas-tragedy-ample-oil-no-water

http://www.latimes.com/news/nationworld/nation/la-me-parched-20130806-dto,0,5922502.htmlstory

http://www.abqjournal.com/216332/news/nm-farmers-selling-water-to-oil-and-gas-developers-2.html

Dans le même temps, des inondations touchent le centre des États-Unis. Quelques records on été enregistré, comme le 14°C du 2 Juillet à Waco. Ce qui est surtout remarquable est que la région du Missouri et du haut Mississippi a connu des inondations exceptionnelles en 2011, puis une sécheresse tout aussi exceptionnelle en 2012, et connait maintenant à nouveau des inondations alors même qu'un peu plus au Sud et à l'Ouest la sécheresse sévit. La météo tend à naviguer plus facilement d'un extrême à l'autre. L'instabilité du temps météorologique pour nous n'est pas de bonne augure, car nos sociétés sont bien plus vulnérables à une multiplication des extrêmes qu'à un réchauffement uniforme et continu.

Conclusion 

N'allez pas vous pendre trop vite :D

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