Des vagues de chaleur suralimentées, comme la plus meurtrière de Washington, frapperont plus fort et plus souvent, selon une étude

La vague de chaleur de 2021 en Amérique du Nord a été la catastrophe météorologique la plus meurtrière à Washington, faisant plus de 100 morts dans cet État à feuilles persistantes et de nombreuses autres dans les régions voisines. Les scientifiques suggèrent non seulement que de telles vagues de chaleur deviendront plus intenses et frapperont plus souvent – ​​dans de nouveaux travaux publiés dans npj Science du climat et de l'atmosphèreils révèlent le mécanisme sous-jacent à ces vagues de chaleur renforcées.

“La communauté scientifique suggère depuis un certain temps que les vagues de chaleur vont s'intensifier avec le changement climatique”, a déclaré l'auteur principal Ziming Chen, chercheur postdoctoral au Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique du ministère de l'Énergie.

“Mais nous n'avons pas compris exactement ce qui se passe dans l'atmosphère terrestre qui intensifie ces vagues de chaleur, ni ce qui les amène à se produire plus fréquemment. Nous pouvons désormais voir quels changements spécifiques dans les schémas de circulation atmosphérique sont susceptibles d'être à l'origine de ces changements.”

Les auteurs de la nouvelle étude ont cherché à mieux comprendre comment le réchauffement climatique affecte les dômes thermiques comme celui de l'été 2021. Les auteurs présentent leurs travaux cette semaine lors de la réunion d'automne 2023 de l'American Geophysical Union à San Francisco.

Des travaux antérieurs menés par des scientifiques du PNNL suggèrent que les engagements climatiques actuels des pays du monde entier sont encore insuffisants pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 degré Celsius, ce qui entraîne le risque de conditions météorologiques extrêmes persistantes. La COP28 – la conférence mondiale sur le climat au cours de laquelle les dirigeants du monde gèrent leurs engagements en matière d’émissions dans le but de limiter le réchauffement – ​​se termine aujourd’hui.

“Nos nouveaux travaux suggèrent que si les tendances actuelles en matière d'émissions se poursuivent”, a déclaré Ruby Leung, co-auteur et spécialiste de l'atmosphère, “nous nous attendons à ce que ces changements augmentent le risque de vague de chaleur dans toute la région du Nord-Ouest au cours des prochaines décennies. Résidents de Californie, de l'Idaho et de l'Oregon Washington, Washington et d'autres États voisins pourraient connaître des vagues de chaleur particulièrement fortes. En comprenant mieux les conditions qui précèdent ces événements, nous pouvons tous y être mieux préparés.

Quelles sont les causes des dômes de chaleur et pourquoi leur aggravation ?

Le processus commence par une surface de la mer plus chaude dans l’océan Pacifique, chauffée par le réchauffement des gaz à effet de serre et encore renforcée par un réchauffement de type El Niño.

Cette chaleur cède la place à la convection : l’air au-dessus de la surface plus chaude de la mer commence à se mélanger à mesure que l’air chaud monte et que l’air frais et dense descend. Ce mélange convectif transfère la chaleur vers le haut.

Cette convection libère de la chaleur en altitude, qui cède ensuite la place à ce que les scientifiques appellent les ondes atmosphériques de Rossby. Tout comme les vagues océaniques se déplacent dans la mer, les ondes atmosphériques de Rossby se déplacent dans l'atmosphère terrestre pour affecter les conditions météorologiques loin en aval.

Les ondes de Rossby peuvent fortement influencer le climat de la Terre et même intensifier les conditions météorologiques extrêmes. Dans ce nouveau travail, les vagues de Rossby jouent un rôle direct en préparant le nord-ouest du Pacifique à un effet de type dôme thermique, menaçant la région d'une chaleur étouffante.

Les dômes de chaleur se produisent lorsque les conditions atmosphériques à haute pression se fixent sur une région, refusant de bouger parfois pendant des semaines. Les conditions de haute pression créent un ciel clair, réduisant la couverture nuageuse ou la pluie qui refroidit la zone. En simulant les processus atmosphériques de la Terre, les auteurs découvrent que les ondes de Rossby pourraient devenir stationnaires plus souvent au-dessus du nord-ouest du Pacifique à l'avenir, produisant un effet semblable à un dôme de chaleur.

Ils constatent également que ces ondes stationnaires de Rossby pourraient presque doubler en ampleur au cours des prochaines décennies.

“Bien que l'amplitude de la vague stationnaire en forme de dôme de chaleur au-dessus du nord-ouest du Pacifique soit environ deux fois plus grande dans un scénario d'émissions élevées vers la fin du siècle”, a déclaré Chen, “l'intensité des vagues de chaleur augmenterait bien plus que celle du dôme thermique lui-même en raison de la contribution du réchauffement de fond et des interactions terre-atmosphère. »

De telles interactions, comme la quantité d’humidité du sol disponible pour aider à refroidir l’atmosphère par évaporation, peuvent affecter de manière significative le climat local. Dans l'exemple de la vague de chaleur de l'été 2021, a déclaré Chen, un sol trop sec a contribué à des degrés de chaleur supplémentaires à une vague de chaleur déjà intense. Les changements dans la configuration des vents pourraient également pousser les vagues de Rossby de plus en plus vers l'Amérique du Nord, les amenant à frapper plus souvent.

Des recherches antérieures menées par des scientifiques du PNNL ont montré que les nuits d'été plus chaudes peuvent accroître le stress thermique urbain et que les habitants de nombreuses villes américaines subissent ces effets de manière disproportionnée. Les auteurs du nouveau travail espèrent que leurs résultats éclaireront les stratégies visant à aider les communautés à mieux se préparer aux conditions météorologiques extrêmes. Comprendre les changements liés aux conditions météorologiques extrêmes est également essentiel pour construire un réseau électrique plus résilient.