Les vagues de chaleur se sont réchauffées dans l'hémisphère nord au cours des dernières décennies. Abritant environ 90% de la population mondiale, avec la plus grande fraction vivant dans les latitudes moyennes, des vagues de chaleur et des sécheresses plus fréquentes et plus graves se sont produites dans l'hémisphère nord – en Europe en 2003, 2010 et 2019, en Amérique du Nord en 2018 et 2021 et dans l'est de la Chine en 2013 et 2022.
Compte tenu des grandes causalités et des pertes économiques, il a été frustrant que la prédiction de ces événements avec des modèles informatiques mondiaux soit plus difficile en dehors de la zone tropicale de la Terre qu'à l'intérieur.
Maintenant, les scientifiques de Chine ont montré qu'une connexion climatique mondiale clé a changé depuis la fin des années 1970, avec les effets de chaleur et de sécheresse les plus graves sur l'Europe orientale, l'Asie de l'Est et le sud-ouest de l'Amérique du Nord. Leur travail a été publié dans Communications de la nature.
Les observations empiriques et les preuves de modélisation montrent un rôle essentiel de l'oscillation El Niño-Southern (ENSO) derrière ce changement.
Avant la fin des années 1970, l'ENSO a indirectement affecté la téléconnexion circonglobale d'été boréale d'une manière qui a modulé la mousson d'été indienne. Ce lien s'est affaibli à partir des années 1980, le forçage ENSO déplacé vers l'ouest, provoquant un décalage des centres précédents du GCT.
ENSO, l'oscillation El Niño-Southern, est le changement non périodique des vents et de la température de l'eau sur le Pacifique tropical occidental qui se manifeste comme El Niños (eau de surface plus chaude) et La Niñas (eau de surface plus froide) dans l'océan Pacifique équatorial central et oriental. Ces changements ont des conséquences globales, la première augmentant souvent la température de surface globale moyenne et la seconde diminuant la température de surface globale moyenne, affectant également les précipitations dans certaines régions.
À l'ère du réchauffement climatique anthropique, les El Niños conduisent fréquemment à des températures record, comme cela s'est produit en 2023 et 2024. L ' »oscillation sud » se produit dans l'atmosphère et est liée aux températures de surface de la mer changeantes.
Les modèles ENSO, qui se sont révélés imprévisibles, ont un effet significatif sur le climat sous les tropiques, les précipitations et la production de cultures. Grâce aux «téléconnexions», ils peuvent également influencer les parties éloignées du globe, souvent à des milliers de kilomètres.
L'une est la téléconnexion circonglobal (CGT) de l'été boréal (juin à août) découverte en 2005, une anomalie de circulation atmosphérique supérieure-troposphérique qui se produit pendant l'été de l'hémisphère nord.
En utilisant des données de réanalyse – des datasets des observations météorologiques et climatiques passées – se sont transformés en modèles climatiques, il a été constaté que la structure et la variabilité du CGT ont changé après la fin des années 1970, ainsi qu'une autre échelle mondiale, la téléconnexion américaine du Pacifique Nord-Nord-Nord-Nord. Mais à l'époque, il ne pouvait être prédit qu'environ un mois à l'avance.
Le CGT se compose d'ondes de Rossby – des ondes d'inerties présentes dans un fluide rotatif – dans la haute atmosphère, avec 5 nombres d'onde au total associés au cours d'eau de l'hémisphère nord s'écoulant vers l'ouest à l'est.
L'équipe de recherche de Chine, avec l'auteur principal Shankai Tang de Sun Yat-Sen University et du Guangdong Laboratory à Zhuhai, en Chine, sept co-auteurs en Chine et un à l'Université d'Hawaï à Manoa, a découvert que l'hémisphère du Nord Rossby Waves a changé une longueur d'onde de la fin des années 1970.
En utilisant des données précipitantes compilées à partir de la reconstruction des précipitations de la National Oceanic and Atmospheric Administration, du vent mondial, des précipitations, de la température de surface et de la hauteur géopotentielle mondiale fournies par le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyenne portée Reanalysis 5 (ERA5), et les températures de surface de la mer et une précipitation-évapotranspiration à partir de autres bases de données) Expériences numériques pour examiner le CGT pour des preuves statistiques de tout changement.
Pourquoi la demi-longueur d'onde change-t-elle? Une possibilité évidente est le changement climatique d'origine humaine, mais ils ont constaté que le changement découvert ne pouvait pas être simulé en utilisant 24 modèles climatiques de pointe de la phase 6 du projet d'intercomparaison du modèle couplé avec les forçages anthropiques connus,, ce qui suggère qu'ils sont motivés par la variabilité naturelle « qu'ils écrivent.
En regardant des années d'anomalie en été en été, ils ont constaté que la structure de l'enso estivale avait connu un changement significatif sur plusieurs décennies, les températures de la surface de la mer se déplaçant vers l'ouest de l'océan oriental équatorial et la côte chilienne vers le Pacifique central équatorial. (Le changement s'est avéré être le même pour El Niños et La Niñas.)
Le mouvement descendant de la circulation de Walker a conduit à la suppression de la convection et des précipitations sur le Pacifique Nord-Nord tropical. Grâce à une chaîne d'interactions atmosphériques, le résultat est le décalage ouest de la demi-longueur d'onde du centre du Pacifique Nord du CGT, « et d'autres centres en aval ».
Le groupe affirme que leur travail peut être utile pour les futures améliorations du modèle pour faire des projections et des prédictions. « Une compréhension plus approfondie du changement de structure CGT récent », ont-ils écrit, « devrait aider à améliorer les prévisions saisonnières des vagues de chaleur et des sécheresses de l'hémisphère nord de la latitude moyenne associées à l'ENSO. »
Une meilleure compréhension de la relation ENSO-CGT devrait également améliorer les projections du changement climatique futur par rapport à la même région de la latitude moyenne.
