Variabilité et oscillations climatiques
Les schémas récurrents selon lesquels le système couplé océan-atmosphère fluctue sur des périodes allant de quelques mois à plusieurs décennies, réorganisant la température, les précipitations et les tempêtes à l'échelle mondiale.
Definition
La variabilité climatique est la fluctuation du système climatique autour de son état moyen sur des échelles de temps allant de quelques mois à plusieurs siècles, une grande partie de celle-ci étant générée en interne par des modes couplés océan-atmosphère connus sous le nom d'oscillations.
Scope
Ce domaine couvre la variabilité climatique générée en interne et les principaux modes qui l'organisent : l'oscillation australe El Niño dans le Pacifique tropical, les oscillations de l'Atlantique Nord et de l'Arctique des extratropiques, les systèmes de mousson et leur variabilité interannuelle, ainsi que les fluctuations décennales et multidécennales plus lentes. Il aborde les mécanismes couplés océan-atmosphère qui soutiennent ces oscillations, leurs téléconnexions vers des régions éloignées, et la manière dont elles se distinguent des changements forcés externes.
Sub-topics
Core questions
- Quels mécanismes couplés soutiennent les oscillations climatiques récurrentes ?
- Comment les modes tropicaux tels qu'El Niño influencent-ils le climat mondial par le biais des téléconnexions ?
- Comment la variabilité interne peut-elle être distinguée des changements forcés externes ?
- Dans quelle mesure ces modes sont-ils prévisibles sur des échelles de temps saisonnières à décennales ?
Key theories
- Instabilité couplée océan-atmosphère
- Des modes tels qu'El Niño résultent d'une rétroaction positive entre la température de surface de la mer, le vent et la profondeur de la thermocline océanique, ce qui permet au système couplé d'osciller sans forçage externe.
- Téléconnexions
- Des anomalies dans une région excitent des schémas d'ondes atmosphériques qui transportent l'influence loin, de sorte qu'un événement dans le Pacifique tropical peut modifier la température et les précipitations sur des continents éloignés.
Mechanisms
Les rétroactions couplées entre la surface de l'océan et l'atmosphère permettent au système d'osciller entre des états contrastés ; par exemple, l'affaiblissement des alizés réchauffe le Pacifique tropical oriental, ce qui affaiblit davantage les vents, produisant El Niño. Ces anomalies génèrent des ondes atmosphériques qui redistribuent la pression, la température et les précipitations vers des régions éloignées par le biais de téléconnexions, tandis que des processus océaniques plus lents déterminent les échelles de temps des modes décennaux.
Clinical relevance
Les modes de variabilité sont à l'origine d'une grande partie des fluctuations annuelles et décennales des sécheresses, des inondations et des vagues de chaleur ; leur compréhension est donc fondamentale pour la prévision saisonnière et l'interprétation des tendances climatiques.
Evidence & guidelines
Le sixième rapport d'évaluation du GIEC évalue les principaux modes de variabilité, leur représentation dans les modèles et la manière dont ils pourraient évoluer sous l'effet du réchauffement, tout en avertissant que la variabilité interne peut masquer ou amplifier les tendances forcées sur de courtes périodes.
History
Gilbert Walker a décrit l'oscillation australe au début du XXe siècle, et Bjerknes l'a ensuite liée aux températures océaniques sous le nom d'El Niño, établissant ainsi la vision couplée ; les décennies suivantes ont élargi le catalogue des modes de variabilité et clarifié leurs téléconnexions grâce aux observations et à la modélisation couplée.
Debates
- Changement forcé versus variabilité interne dans les tendances observées
- L'attribution des tendances régionales observées au forçage des gaz à effet de serre par rapport aux oscillations naturelles est débattue, car la variabilité décennale peut temporairement renforcer ou compenser le signal forcé.
Key figures
- Jacob Bjerknes
- George Philander
- Gilbert Walker
- Edward Lorenz
Related topics
Seminal works
- philander1990
- hartmann2016
Frequently asked questions
- Qu'est-ce qu'une oscillation climatique ?
- C'est un schéma récurrent dans lequel le système couplé océan-atmosphère oscille entre des états contrastés sur des périodes allant de quelques mois à plusieurs décennies, comme El Niño et La Niña.
- Les oscillations provoquent-elles le changement climatique ?
- Non ; elles redistribuent la chaleur et les précipitations en interne et s'annulent en moyenne sur le temps, tandis que le changement climatique à long terme reflète un déplacement soutenu de l'équilibre énergétique du système.