Les ouragans ressentent-ils les effets du changement climatique?

Les ouragans ressentent-ils les effets du changement climatique?
Image satellite de septembre 7, 2017 montre trois ouragans: Irma au centre juste au nord de l’île d’Hispaniola, Katia à gauche dans le golfe du Mexique et José dans l’océan Atlantique à droite.
NOAA via AP

L'ouragan Harvey, avec ses précipitations historiques au Texas, suivi d'une série d'ouragans Irma, Jose et Katia dans le bassin nord-atlantique de 2017, a suscité de longues questions sur les liens entre les ouragans et le climat.

Pouvons-nous vraiment blâmer ces récents ouragans sur les changements climatiques? Ou sont-ils simplement une coïncidence de la nature se produisant une fois toutes les quelques décennies, semblable au triple des ouragans Beulah, Chloé et Doria retour à 1967?

Répondre à ces questions est au cœur de la recherche actuelle sur le climat des ouragans que les scientifiques de l'atmosphère tentent de comprendre. Certains signes indiquent que le changement climatique peut influencer les ouragans de différentes manières. Cependant, ces signaux ne sont pas concluants en raison de notre compréhension insuffisante de l’interaction des ouragans avec l’environnement.

Lien avec la température de l'océan

Comme un virus de la grippe morphes Dans différents environnements et devient plus infectieux par temps froid d'hiver, les ouragans dépendent de l'environnement ambiant pour leur existence et leur mouvement. Dans quelle mesure l'environnement environnant affecte le développement des ouragans est en effet parmi les sujets les plus étudiés dans la recherche sur les ouragans.

Des preuves du rôle de l'environnement dans le développement des ouragans ont été relevées depuis les premiers 1950, mais une étape majeure a été franchie en Kerry Emanuel au MIT dans son études de la dynamique des ouragans à la fin des 1980.

Son idée était de considérer les ouragans comme des moteurs thermiques capables d'extraire la chaleur de la surface de l'océan et de l'épuiser dans la haute troposphère. De cette façon, Emanuel a pu obtenir une expression mathématique montrant comment l’intensité potentielle maximale qu’un ouragan peut atteindre dans un environnement donné dépend de la température et de la température de la mer près du sommet de la troposphère autour des kilomètres 14 mer. Selon la formulation d'Emanuel, une température plus élevée de la surface de la mer entraînerait une intensité plus élevée.

Le «carburant» des ouragans provient de l'énergie de la chaleur de l'océan.
Le «carburant» des ouragans provient de l'énergie de la chaleur de l'océan.
NASA, CC BY

En substance, la relation d'Emanuel entre l'intensité des ouragans et la température de la surface de la mer détermine la force d'un ouragan pour une condition environnementale donnée. De nombreuses études ont ensuite confirmé l’importance de la température de la surface de la mer pour contrôler l’intensité maximale des ouragans, et suggèrent une augmentation de la 2-3 pour cent dans la force de l'ouragan par 1 augmentation de degré Celsius de la température de surface de la mer dans des conditions favorables.

Dans cette perspective, il est donc très tentant d'affirmer que les variations d'intensité des ouragans doivent être liées au climat mondial en raison du rôle essentiel de la température de l'océan dans le développement des ouragans. En effet, beaucoup études La climatologie de l’intensité des ouragans considère la température de l’océan comme un indicateur principal pour détecter la tendance future du changement d’intensité des ouragans.

Le consensus commun entre ces études est la conclusion que les futurs ouragans auront tendance à être plus forts que ceux du climat actuel, en supposant que la température de la surface de la mer poursuivra sa tendance actuelle au réchauffement.

Regarder les extrêmes pour trouver des indices

Bien que l’on puisse s’attendre à une augmentation de l’intensité des ouragans en raison de la hausse des températures océaniques, la façon d’interpréter ce résultat en un ouragan spécifique se révèle très différente.

Pour une illustration intuitive de la difficulté que cela peut présenter, considérez comment le changement climatique peut affecter certains aspects de notre météo, tels que la variation quotidienne de la température.

Par exemple, un réchauffement futur de la température de l'air des degrés 0.5 au cours des prochaines années 10 serait principalement masqué par toute variation quotidienne de la température, qui se situe dans la plage des degrés 10 entre le jour et la nuit. En ce sens, il serait hâtif de conclure que la forte intensité de l’ouragan Harvey ou Irma est due aux changements climatiques, tout simplement parce que les fluctuations des conditions météorologiques locales pourraient contribuer beaucoup plus que les changements climatiques.

En plus des fluctuations d'intensité quotidiennes dues aux conditions environnementales locales, les ouragans peuvent également avoir des comportements chaotiques qui font varier considérablement leur intensité. Une récente étude ont montré que les variations internes de l'intensité des ouragans pouvaient atteindre 10-18 miles par heure, ce qui est plus important que ce qui serait induit par le changement climatique.

D'un autre côté, il ne faut nier naïvement aucune affirmation selon laquelle les impacts extrêmes de l'ouragan Harvey ou Irma sont des symptômes des changements climatiques.

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Les événements extrêmes, tels que la pluie associée à l'ouragan Harvey, permettent aux chercheurs d'étudier les effets du changement climatique, car ils sont en dehors de la variabilité météorologique quotidienne.
Photo AP / David J. Philip

Pourquoi la recherche a indiqué que le changement du climat mondial pourrait conduire à une décalage des comportements du jet stream en Amérique du Nord. Les inondations liées à Harvey étaient inhabituelles en partie parce que la tempête a frappé le Texas beaucoup plus longtemps que tout autre ouragan. Donc, bien que nos connaissances actuelles ne nous permettent pas de relier l'intensité de Harvey à des changements spécifiques du climat, l'anomalie du Harvey caler pendant une longue période sur terre pourrait être une manifestation du changement de la circulation mondiale dans un climat plus chaud.

De même, l’émergence de triples ouragans dans le bassin de l’Atlantique au cours du mois de septembre 2017 pourrait constituer un autre signal potentiel des conditions plus favorables à la formation d’ouragans par le changement climatique.

Du point de vue climatologique, c’est la fréquence et l’ampleur de ces extrêmes anormaux, tels que la période prolongée au cours de l’ouragan Harvey ou l’intensité extrême de l’ouragan Irma, qui intéressent souvent les chercheurs. En effet, ces extrêmes sont des signaux de changements climatiques qui peuvent être distingués des variations quotidiennes.

Limites de notre compréhension

Outre les impacts directs du climat sur l’intensité des ouragans, une autre influence possible du climat sur les ouragans est le changement de trajectoire des ouragans dans le climat futur.

En principe, une modification de la circulation de l’air dans le monde pourrait influer sur les écoulements d’orientation qui guident le mouvement des ouragans, tout comme une feuille emportée par une rivière. En tant que telles, les variations des circulations globales associées au changement climatique pourraient introduire un autre degré de variabilité dans les impacts des ouragans que nous devons prendre en compte.

Une étude climatologique récente menée par James Kossin à l’Université du Wisconsin a suggéré un décalage de l'emplacement d'intensité maximale de l'ouragan dans un climat de réchauffement. Mais, contrairement à la relation entre l'intensité des ouragans et l'environnement ambiant, le lien entre le changement de la circulation mondiale et le mouvement des ouragans est beaucoup plus difficile à quantifier à l'heure actuelle.

Bien que la recherche sur les ouragans nous donne une bonne idée de la manière dont les ouragans changeraient dans un climat plus chaud, mesurer ce changement et, en particulier, associer une caractéristique unique d’un ouragan au changement climatique dépasse le niveau de confiance actuel.

En réalité, il existe plusieurs autres facteurs qui pourraient fortement interférer avec le développement des ouragans, tels que le changement de la température atmosphérique avec la hauteur. Ces facteurs affectent directement l'interaction des ouragans avec l'environnement. Cependant, ceux-ci sont très difficiles à quantifier dans le contexte du changement climatique en raison des différentes échelles de temps entre le développement de l'ouragan - mesuré en quelques jours et semaines - et le changement climatique, qui se produit sur des décennies.

La ConversationDu point de vue des scientifiques, le manque de compréhension des impacts climatiques sur les ouragans est décevant, voire irritant. D'autre part, ces incertitudes continuent de nous inciter à rechercher un lien possible entre les ouragans - y compris leur intensité, leur fréquence, leur temps de formation et leur emplacement - et le climat. Une meilleure compréhension de la relation ouragan-climat est nécessaire, car en fin de compte, cette connaissance peut aider à servir la société.

Chanh Kieu, professeur adjoint de sciences atmosphériques, Université de l'Indiana

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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