Les climatologues peuvent désormais détecter l'empreinte digitale du réchauffement climatique dans les observations météorologiques quotidiennes à l'échelle mondiale.
En octobre 2019, les chercheurs en météorologie de l'Utah ont mesuré la température la plus basse jamais enregistrée au mois d'octobre aux États-Unis (à l'exclusion de l'Alaska): -37.1 ° C (-34.78 ° F). Le précédent record de basses températures pour octobre était de -35 ° C (-31 ° F), et les gens se sont demandé ce qui était arrivé au changement climatique.
Jusqu'à présent, les chercheurs en climatologie ont déclaré que le climat n'est pas la même chose que la météo. Le climat est ce que nous attendons à long terme, tandis que le temps est ce que nous obtenons à court terme. Étant donné que les conditions météorologiques locales sont très variables, il peut être très froid à un endroit pendant une courte période malgré le réchauffement climatique à long terme. En bref, la variabilité des conditions météorologiques locales masque les tendances à long terme du climat mondial.
Températures de surface en Amérique du Nord du 26 décembre 2017 au 2 janvier 2018: même s'il fait extrêmement froid dans une région, cela ne signifie pas que le changement climatique s'est arrêté. (Crédit: NASA Earth Observatory)
Maintenant, cependant, un groupe dirigé par Reto Knutti, professeur au département des sciences des systèmes environnementaux de l'ETH Zurich, a mené une nouvelle analyse des mesures et des modèles de température. Les scientifiques ont conclu que le paradigme du temps n'est pas le climat n'est plus applicable sous cette forme.
Selon les chercheurs, ils peuvent réellement discerner le signal climatique - c'est-à-dire la tendance au réchauffement à long terme - dans les données météorologiques quotidiennes, telles que la température et l'humidité de l'air de surface, à condition que les modèles spatiaux mondiaux soient pris en compte.
En clair, cela signifie que, malgré le réchauffement climatique, il pourrait bien y avoir une température record en octobre aux États-Unis. S'il est simultanément plus chaud que la moyenne dans d'autres régions, cependant, cet écart est presque complètement éliminé.
«Découvrir le signal du changement climatique dans les conditions météorologiques quotidiennes nécessite une perspective mondiale, et non régionale», explique l'auteur principal Sebastian Sippel, post-doctorant travaillant dans le groupe de recherche de Knutti.
Sippel et ses collègues ont utilisé des techniques d'apprentissage statistique pour combiner des simulations avec des modèles climatiques et des données provenant de stations de mesure. Les techniques d'apprentissage statistique peuvent extraire une «empreinte digitale» du changement climatique à partir de la combinaison des températures de diverses régions et du rapport du réchauffement et de la variabilité attendus. En évaluant systématiquement les simulations du modèle, ils peuvent identifier l'empreinte climatique dans les données de mesure mondiales n'importe quel jour depuis le printemps 2012.
Une comparaison de la variabilité des températures moyennes quotidiennes locales et mondiales montre pourquoi la perspective mondiale est importante. Alors que les températures moyennes quotidiennes mesurées localement peuvent fluctuer considérablement (même après la suppression du cycle saisonnier), les valeurs moyennes quotidiennes mondiales montrent une plage très étroite.
Distribution des valeurs moyennes quotidiennes localement (gauche) et globalement (droite). Les valeurs moyennes quotidiennes mondiales montrent la tendance au réchauffement. (Crédit: Sippel et al./Nature Climate Change)
Si les chercheurs comparent la distribution des valeurs moyennes quotidiennes mondiales de 1951 à 1980 à celles de 2009 à 2018, les deux distributions (courbes en cloche) se chevauchent à peine. Par conséquent, le signal climatique est prédominant dans les valeurs globales mais obscurci dans les valeurs locales, car la distribution des valeurs moyennes quotidiennes se chevauche considérablement dans les deux périodes.
Les résultats pourraient avoir de vastes implications pour la science du climat. «La météo au niveau mondial contient des informations importantes sur le climat», explique Knutti. «Ces informations pourraient, par exemple, être utilisées pour d'autres études qui quantifient les changements dans la probabilité d'événements météorologiques extrêmes, tels que les vagues de froid régionales. Ces études sont basées sur des calculs de modèles, et notre approche pourrait alors fournir un contexte global de l'empreinte du changement climatique dans les observations faites lors de vagues de froid régionales de ce type. Cela donne lieu à de nouvelles opportunités pour la communication des événements météorologiques régionaux dans le contexte du réchauffement climatique. "
Les méthodes de science des données permettent non seulement aux chercheurs de démontrer la force de «l'empreinte digitale» humaine, mais elles montrent également où, dans le monde, le changement climatique est particulièrement clair et reconnaissable à un stade précoce. Ceci est important dans le cycle hydrologique, où il y a de très grandes fluctuations naturelles de jour en jour et d'année en année.
«À l'avenir, nous devrions donc être en mesure de repérer les modèles et les tendances induits par l'homme dans d'autres paramètres de mesure plus complexes, tels que les précipitations, qui sont difficiles à détecter à l'aide des statistiques traditionnelles», explique Knutti.
La recherche apparaît dans Les changements climatiques Nature.
À propos des auteurs
Un groupe dirigé par Reto Knutti, professeur au département des sciences des systèmes environnementaux de l'ETH Zurich. Comprend l'auteur principal Sebastian Sippel.
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