Future North Atlantic Oscillation weakening linked to land–sea warming contrast

Chaque hiver, la météo à travers l'Europe et l'est des États-Unis est largement dictée par une gigantesque balançoire de pression atmosphérique dans l'Atlantique Nord. Les scientifiques appellent cela l'Oscillation de l'Atlantique Nord. Lorsque la balançoire penche d'un côté, le courant-jet se renforce et se déplace vers le nord, apportant des hivers doux et humides à l'Europe du Nord et de l'air froid et sec au sud. Lorsqu'elle penche de l'autre côté, le schéma s'inverse, entraînant souvent des hivers rigoureux au nord et des conditions plus clémentes au sud. Ce rythme naturel est l'un des moteurs les plus importants du climat régional, pourtant, à mesure que la planète se réchauffe, les scientifiques ont eu du mal à prédire comment cette oscillation se comportera. S'il est généralement attendu que la position moyenne de la balançoire puisse changer, personne ne parvenait à s'accorder sur la question de savoir si les oscillations elles-mêmes deviendraient plus fortes, plus faibles ou resteraient identiques.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Tokyo et de l'Université de Tsukuba a enfin démêlé ce mystère en séparant l'oscillation en deux parties distinctes. Ils ont découvert que la partie du modèle météorologique pilotée par le chaos interne de l'atmosphère s'affaiblit à mesure que le monde se réchauffe. Cependant, la partie du modèle influencée par le phénomène El Niño dans le Pacifique tropical se renforce. Comme les modèles climatiques ne s'accordent pas sur la manière dont El Niño évoluera exactement à l'avenir, ils ne s'accordent pas non plus sur la question de savoir si les variations météorologiques totales augmenteront ou diminueront. L'étude révèle que l'affaiblissement du schéma interne est causé par un changement spécifique dans la manière dont la terre et l'océan se réchauffent l'un par rapport à l'autre.

Pour comprendre cela, imaginez l'atmosphère comme un moteur géant qui fonctionne grâce aux différences de température. L'Oscillation de l'Atlantique Nord est alimentée par le contraste entre l'air froid au-dessus du continent nord-américain et l'air relativement chaud au-dessus de l'océan Atlantique Nord. Ce écart de température crée une pente dans la pression atmosphérique sur laquelle les systèmes météorologiques glissent, gagnant de l'énergie au fur et à mesure de leur progression. Les chercheurs ont utilisé de massives simulations informatiques, faisant tourner des milliers de versions différentes du climat futur, pour voir ce qui arrive à ce moteur lorsque la planète se réchauffe. Ils ont découvert que le moteur perd en efficacité.

La raison de cette perte de puissance réside dans un paysage de chaleur changeant. À mesure que la planète se réchauffe, les terres du nord-est de l'Amérique du Nord chauffent beaucoup plus vite que l'océan voisin. Parallèlement, une zone spécifique de l'Atlantique Nord, connue sous le nom de « trou de réchauffement », ne se réchauffe pas autant que le reste de l'océan, et pourrait même rester fraîche. Cela crée une situation où l'écart de température entre le continent et l'océan rétrécit. Lorsque cet écart se réduit, l'atmosphère a moins d'énergie à récolter, et les oscillations de l'Oscillation de l'Atlantique Nord deviennent moins vigoureuses. L'étude a montré que cet affaiblissement du schéma interne est un résultat robuste et cohérent à travers presque tous les modèles testés.

Cependant, le tableau complet est plus complexe en raison du Pacifique tropical. Les chercheurs ont séparé les modèles météorologiques entre ceux causés par les mouvements internes de l'atmosphère et ceux forcés par les changements dans l'océan Pacifique tropical, spécifiquement l'Oscillation australe d'El Niño. Ils ont découvert que si la partie interne s'affaiblit nettement, la partie pilotée par El Niño se renforce en réalité. Les tempêtes tropicales associées à El Niño deviennent plus intenses, et leur influence sur l'Atlantique Nord grandit. Dans les modèles informatiques, cette force de renforcement lutte contre le moteur interne qui s'affaiblit.

Ce conflit explique pourquoi différents modèles climatiques ont donné des réponses si divergentes par le passé. Certains modèles montrent que les variations météorologiques totales s'affaiblissent, tandis que d'autres montrent qu'elles se renforcent. La différence dépend entièrement de la manière dont cette influence tropicale croît dans chaque modèle spécifique. Si un modèle prédit une augmentation massive de la puissance d'El Niño, les variations totales augmentent. Si un modèle prédit une augmentation plus faible, l'affaiblissement du moteur interne l'emporte, et les variations diminuent. L'étude conclut que pour faire des prévisions fiables sur la météo hivernale future en Europe et en Amérique du Nord, les scientifiques doivent d'abord résoudre l'énigme de l'évolution d'El Niño. D'ici là, l'incertitude dans le Pacifique tropical restera la principale source de doute dans nos prévisions pour l'Atlantique Nord.

Les conclusions suggèrent également que l'avenir de ce modèle météorologique n'est pas simplement lié à la façon dont la planète se réchauffe en moyenne. Au contraire, il dépend fortement du schéma spécifique de réchauffement à travers la région. Si les terres continuent de chauffer plus vite que l'océan, ou si la zone de refroidissement océanique persiste, les variations météorologiques s'affaibliront probablement. Cela signifie que même si les températures mondiales se stabilisent, le comportement de l'Oscillation de l'Atlantique Nord pourrait encore changer radicalement si les schémas de réchauffement régionaux se modifient. L'étude fournit une feuille de route claire pour les recherches futures, montant que la compréhension de la danse locale entre les températures terrestres et marines est tout aussi critique que le suivi des niveaux mondiaux de gaz à effet de serre.