Il y a beaucoup de signes continus que la planète se réchauffe, même "sur le feu."
Dans la région ouest de l'Amérique du Nord, la sécheresse prolongée a entraîné des températures élevées et de Incendies de forêt, du Canada et du Nord-Ouest plus tôt cet été à la Californie plus récemment. Le Pacifique est très actif avec des ouragans, des typhons et des cyclones tropicaux, et avec plusieurs dégâts au Japon, en Chine et à Taïwan en particulier. Jusqu'à présent, en revanche, la saison des tempêtes tropicales de l'Atlantique est calme.
Globalement, les températures de surface ont établi des valeurs élevées record (voir la figure ci-dessous). Les températures américaines cette année sont bien au-dessus de la normale dans son ensemble, en cours d'exécution 1.7 Fahrenheit au-dessus de la moyenne 20-siècle (jusqu'en juillet, le 10th est le plus élevé jamais enregistré). Cependant, les précipitations ont été bien au-dessus de la moyenne dans une grande partie du pays en dehors de l'Ouest, ce qui a fait baisser les températures par rapport à ce qu'elles auraient été autrement (en raison de plus de nuages et de refroidissement par évaporation).
Alors que se passe-t-il? On s'attend à un réchauffement accru parce que les activités humaines entraînent une augmentation des gaz à effet de serre qui retiennent la chaleur, principalement du dioxyde de carbone provenant de la combustion de combustibles fossiles. Et en effet, la température moyenne à la surface du globe (GMST) a augmenté assez régulièrement: chaque décennie après le 1960s était plus chaud que celui d'avantEt la décennie des 2000s a été le plus chaud jamais enregistré de loin; voir la figure.
En même temps, il est évident qu'il existe une variabilité de la GMST d'année en année et de décennie en décennie. Ceci est attendu et connu pour provenir en grande partie de la variabilité naturelle interne. Alors que le taux d'augmentation de la température de surface a été principalement à la hausse par rapport à 1920 et le taux récent est pas de l'étape globale, il y a deux intervalles de hiatus avec des taux d'augmentation de température beaucoup plus faibles. Le premier était d'environ 1943 à 1975, et le second était de 1999 à 2013.
Dans un papier Intitulé «Y a-t-il eu un réchauffement planétaire?», je conclus que la variabilité naturelle due aux interactions entre les océans, l'atmosphère, la terre et la glace peut facilement masquer la tendance à la hausse des températures mondiales. Pour que les climatologues améliorent les modèles climatiques, une meilleure compréhension de ces variations et de leurs effets sur les températures mondiales est essentielle.
Hiatus Revisité
L'année la plus chaude dans le 20th siècle était 1998. Cependant, depuis lors, il y a eu une absence apparente d'augmentation de la GMST de 1998 à 2013. Ceci est devenu connu comme le "hiatusAlors que les valeurs 2005 et 2010 GMST dépassaient légèrement la valeur de 1998, la tendance à la hausse a nettement ralenti jusqu'à 2014, qui est maintenant l'année la plus chaude jamais enregistrée. De plus, il existe d'excellentes perspectives que 2015 batte ce record - les mois 12 passés jusqu'à juin 2015 sont en effet les mois 12 les plus chauds jamais enregistrés (voir la figure). On dirait que le hiatus est terminé!
Les températures moyennes saisonnières de la surface de la NOAA, après 1920, par rapport à la moyenne du 20ème siècle. Les saisons sont définies comme étant décembre-février, etc. Un filtre gaussien à terme 20 est utilisé pour montrer les variations décennales (courbe noire lourde). (milieu) Les anomalies saisonnières moyennes de l'oscillation décennale du Pacifique (AOP), en unités d'écart-type. Les régimes PDO positif (rose) et négatif (bleu clair) sont indiqués tout au long de la figure. (en bas) Anomalies moyennes décennales (début 1921-1930) de GMST (vert) avec les pentes par morceaux de GMST pour les phases de la PDO (jaune). Kevin Trenberth / Data from NOAA, Auteur fourni
El Niño et l'oscillation décennale du Pacifique (AOP)
Un examen plus attentif des événements au cours de ces périodes de hiatus éclaire le rôle de la variabilité naturelle sur la tendance à long terme du réchauffement climatique.
L'année 1998 a été la plus chaude jamais enregistrée au 20ème siècle car il y avait un réchauffement associé au plus grand El Niño enregistré - le 1997-98 événement. Avant cet événement, océan chaleur qui avait construit dans la propagation du Pacifique tropical occidental à travers le Pacifique et dans l'atmosphère, vivifiant tempêtes et le réchauffement de la surface notamment par la libération de chaleur latente, tandis que l'océan refroidi de refroidissement par évaporation.
Maintenant, dans 2015, un autre El Niño fort est en cours; il a commencé dans 2014 et s'est développé plus loin, et en grande partie est responsable de la chaleur récente et de la tendance du temps autour du monde: l'activité augmentée de tempête tropicale dans le Pacifique au détriment de l'Atlantique, le conditions plus humides à travers le centre des États-Unis, et les conditions de neige fraîche en Nouvelle-Zélande.
Il existe également une forte variabilité à l'échelle des décennies dans le Pacifique, connue en partie sous le nom d'oscillation décennale du Pacifique (PDO) ou Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) - le premier est axé sur l'hémisphère Nord, mais les deux sont étroitement liés. La phase positive du patron d'AOP, qui affecte les températures océaniques, est similaire à celle d'El Niño.
L'AOP est un acteur majeur dans ces périodes de hiatus, comme cela a été bien établi par observations et numériques jumeaux (digital twin models). Il y a des changements majeurs dans les alizés du Pacifique, la pression du niveau de la mer, le niveau de la mer, les précipitations et les tempêtes dans les pays du Pacifique et du Pacifique, mais aussi dans l'Atlantique.
Il y a de bonnes preuves, mais incomplètes, que ces changements dans les vents modifient les courants océaniques, la convection et le renversement de l'océan, ce qui entraîne des changements dans la quantité de chaleur séquestré à plus grandes profondeurs dans l'océan pendant la phase négative de l'AOP. Les effets sont les plus grands dans hiver dans chaque hémisphère. Le résultat est que, pendant la phase positive de l'AOP, l'GMST augmente, alors que pendant la phase négative, elle stagne.
Les résultats suggèrent que la Terre déséquilibre énergétique totale - c'est-à-dire, la quantité croissante de l'énergie entrante du soleil piégée par les gaz à effet de serre - est en grande partie inchangée avec l'AOP. Mais pendant la phase positive, plus de chaleur est déposée dans les mètres supérieurs 300 de l'océan, où elle peut influencer la GMST. Dans la phase négative, plus de chaleur est déversée sous les compteurs 300, contribuant au réchauffement global des océans, mais probablement mélangée de manière irréversible et perdue à la surface.
Modulation des changements induits humains
La variabilité climatique interne peut également être modulée par des influences externes, y compris les diverses influences humaines.
Le réchauffement accru causé par l'augmentation des gaz à effet de serre retenant la chaleur peut être compensé par la pollution visible (sous forme de particules appelées aérosols atmosphériques), qui sont le plus souvent aussi un produit de la combustion de combustibles fossiles. En effet, de 1945 à 1970, il y a eu une augmentation de la pollution dans l'atmosphère résultant de l'industrialisation de l'Europe et de l'Amérique du Nord après la Seconde Guerre mondiale, notamment au-dessus de l'Atlantique et une activité volcanique augmentant les aérosols dans la stratosphère. Cependant, les réglementations dans les pays développés, telles que la Clean Air Act des États-Unis de 1970, ont mis fin à cette époque.
Les simulations du modèle climatique et les projections de la GMST suggèrent que le signal du changement climatique induit par l'homme a émergé de la bruit de la variabilité naturelle du climat à propos des 1970. Les taux de variation attendus étaient tout à fait en accord avec le taux observé de 1975 à 1999, mais pas le taux plus lent de 1999. (Ceci est une autre raison de dire qu'il y a eu un hiatus de 2000 à 2013.)
Le changement climatique induit par l'homme est implacable et largement prévisible, même si à tout moment et surtout localement, il peut être masqué par la variabilité naturelle, que ce soit sur des échelles interannuelles (El Niño) ou décennales. Mais le moteur prédominant des ralentissements dans GMST est l'AOP. On se demande maintenant si la variabilité décennale s'est inversée - passant à une phase positive (voir la figure). Avec ce changement et le dernier événement El Niño, la GMST franchit une nouvelle étape à un niveau supérieur.
Le rôle de la variabilité naturelle brosse un tableau différent de celui de la hausse des températures moyennes mondiales. En effet, la combinaison de la variabilité décennale et d'une tendance au réchauffement causée par l'augmentation des gaz à effet de serre fait de l'enregistrement GMST davantage un escalier ascendant qu'une montée monotone.
A propos de l'auteur
Kevin Trenberth est chercheur principal émérite au Centre national de recherche atmosphérique. Il a été fortement impliqué dans le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (et a partagé le prix Nobel de la paix dans 2007), et le Programme mondial de recherche sur le climat (PMRC). Il a récemment présidé le programme GEWEX (Global Energy and Water Exchanges) dans le cadre du PMRC. Il a publié des articles de revues à comité de lecture 240 et des publications de 520 et est l'un des scientifiques les plus cités en géophysique.
Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.
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