Comment mesurez-vous le changement climatique? Une façon est en enregistrant les températures à différents endroits sur une longue période de temps. Bien que cela fonctionne bien, la variation naturelle peut rendre plus difficile de voir des tendances à plus long terme.
Mais une autre approche peut nous donner un sentiment très clair de ce qui se passe: suivre la quantité de chaleur pénètre dans l'atmosphère de la Terre et combien de chaleur part. Il s'agit du budget énergétique de la Terre, et il est maintenant bien déséquilibré.
Nos recherches récentes ont révélé que ce déséquilibre a plus que doublé au cours des 20 dernières années. D'autres chercheurs sont parvenus aux mêmes conclusions. Ce déséquilibre est désormais sensiblement plus que les modèles climatiques ne le suggèrent.
Au milieu des années 2000, le déséquilibre énergétique était d'environ 0,6 watts par mètre carré (p / m2) en moyenne. Ces dernières années, la moyenne était d'environ 1,3 w / m2. Cela signifie que la vitesse à laquelle l'énergie s'accumule près de la surface de la planète a doublé.
Ces résultats suggèrent que le changement climatique pourrait bien s'accélérer dans les années à venir. Pire encore, ce déséquilibre inquiétant émerge même si l'incertitude du financement aux États-Unis menace notre capacité à suivre les flux de chaleur.
Énergie, énergie
Le budget énergétique de la Terre fonctionne un peu comme votre compte bancaire, où l'argent entre et que l'argent sort. Si vous réduisez vos dépenses, vous achèterez de l'argent sur votre compte. Ici, l'énergie est la monnaie.
La vie sur terre dépend d'un équilibre entre la chaleur provenant du soleil et du départ de la chaleur. Cet équilibre est à un côté d'un côté.
L'énergie solaire frappe la Terre et la réchauffe. Les gaz à effet de serre piégeant la chaleur de l'atmosphère gardent une partie de cette énergie.
Mais la combustion du charbon, du pétrole et du gaz a maintenant ajouté plus de deux billions de tonnes de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Ceux-ci piègent de plus en plus de chaleur, l'empêchant de partir.
Une partie de cette chaleur supplémentaire réchauffe la terre ou fait fondre la glace de mer, les glaciers et les calottes glaciaires. Mais c'est une minuscule fraction. 90% sont entrés dans les océans en raison de leur énorme capacité thermique.
La Terre efface naturellement la chaleur de plusieurs manières. Une façon consiste à refléter la chaleur entrante des nuages, de la neige et de la glace et de revenir dans l'espace. Le rayonnement infrarouge est également émis dans l'espace.
Du début de la civilisation humaine jusqu'à il y a seulement un siècle, la température de surface moyenne était d'environ 14 ° C. Le déséquilibre énergétique accumulé a maintenant poussé les températures moyennes de 1,3 à 1,5 ° C plus élevées.
Suivi plus rapidement que les modèles
Les scientifiques gardent une trace du budget énergétique de deux manières.
Tout d'abord, nous pouvons mesurer directement la chaleur provenant du soleil et revenir dans l'espace, en utilisant les radiomètres sensibles sur la surveillance des satellites. Cet ensemble de données et ses prédécesseurs remontent à la fin des années 1980.
Deuxièmement, nous pouvons suivre avec précision l'accumulation de chaleur dans les océans et l'atmosphère en prenant des lectures de température. Des milliers de chars robotiques ont surveillé les températures dans les océans du monde depuis les années 1990.
Les deux méthodes montrent que le déséquilibre énergétique s'est développé rapidement.
Le doublement du déséquilibre énergétique est venu comme un choc, car les modèles climatiques sophistiqués que nous utilisons ne prédisaient en grande partie qu'un changement aussi important et rapide.
En règle générale, les modèles prévoient moins de la moitié du changement que nous voyons dans le monde réel.
Pourquoi cela a-t-il changé si vite?
Nous n'avons pas encore d'explication complète. Mais de nouvelles recherches suggèrent que les changements dans les nuages sont un facteur important.
Les nuages ont un effet de refroidissement dans l'ensemble. Mais la zone couverte de nuages blancs hautement réfléchissants s'est rétréci, tandis que la zone des nuages brouillés et moins réfléchissants s'est développé.
Il n'est pas clair pourquoi les nuages changent. Un facteur possible pourrait être les conséquences des efforts réussis pour réduire le soufre dans l'expédition de carburant à partir de 2020, car la brûlure du carburant plus sale a peut-être eu un effet éclaircissant sur les nuages. Cependant, l'accélération du déséquilibre du budget énergétique a commencé avant ce changement.
Les fluctuations naturelles du système climatique telles que l'oscillation décadale du Pacifique pourraient également jouer un rôle. Enfin – et le plus inquiétant – les changements de nuage pourraient faire partie d'une tendance causée par le réchauffement climatique lui-même, c'est-à-dire une rétroaction positive sur le changement climatique.
Qu'est-ce que cela signifie?
Ces résultats suggèrent que des années extrêmement chaudes ne sont pas uniques mais peuvent refléter un renforcement du réchauffement au cours de la décennie à venir ou plus.
Cela signifiera une chance plus élevée d'avoir des impacts climatiques plus intenses des vagues de chaleur brûlantes, des sécheresses et des pluies extrêmes sur les terres, et des vagues de chaleur marine plus intenses et durables.
Ce déséquilibre peut entraîner des conséquences plus à plus long terme. De nouvelles recherches montrent que les seuls modèles climatiques qui se rapprochent de la simulation des mesures du monde réel sont ceux qui ont une «sensibilité au climat» plus élevée. Cela signifie que ces modèles prédisent un réchauffement plus grave au-delà des prochaines décennies dans les scénarios où les émissions ne sont pas rapidement réduites.
Nous ne savons cependant pas encore si d'autres facteurs sont en jeu. Il est encore trop tôt pour dire définitivement que nous sommes sur une trajectoire à haute sensibilité.
Nos yeux dans le ciel
Nous connaissons la solution depuis longtemps: arrêter le brûlage de la routine des combustibles fossiles et éliminer les activités humaines provoquant des émissions telles que la déforestation.
Il est essentiel de garder des enregistrements précis sur de longues périodes si nous voulons repérer des changements inattendus.
Les satellites, en particulier, sont notre système d'avertissement avancé, nous racontant des changements de stockage de chaleur environ une décennie avant d'autres méthodes.
Mais les réductions de financement et les changements de priorité drastiques aux États-Unis peuvent menacer la surveillance essentielle du climat par satellite.
