Climat

Interview : Kevin Trenberth revient sur El Niño et les derniers records de chaleur

Kevin Trenberth est un scientifique émérite du NCAR (National Center for Atmospheric Research) de Boulder (USA). Il a été un auteur principal des rapports du GIEC en 1995, 2001 et 2007. Kevin Trenberth s’est notamment distingué par ses études publiées sur El Niño et l’Oscillation australe, la variabilité climatique, la distribution de la chaleur sur la planète ou encore la récente pause climatique. 

L’épisode El Niño 2015/16 a conduit la planète vers des températures record, comme le prévoyait Kevin Trenberth dès l’émergence du phénomène en 2015. Avec El Niño, la chaleur relâchée par les océans a provoqué une élévation des températures qui pourrait bien devenir bientôt la nouvelle norme, selon le scientifique du NCAR. Pour Global-Climat, le climatologue Kevin Trenberth a accepté de répondre à quelques questions sur El Niño et les oscillations du Pacifique. La version originale de l’entretien est disponible ci-dessous après la version traduite en français.

Global-Climat: Quelles sont les principales différences entre El Nino 2015/16 et 1997/98 ?

Kevin Trenberth : Les deux événements ont été intenses pour ce qui est du pic de températures mais le refroidissement  du Pacifique occidental a été beaucoup plus prononcé en 1997/98. En conséquence, le renversement des alizés a été plus fort en 1997/98 et les téléconnections ont été plus importantes, notamment les pluies en Californie. L’environnement général est maintenant plus chaud, ce qui est une autre différence. Les deux événements ont été propices aux ouragans du Pacifique et aux typhons.

GC : L’Arctique a été beaucoup plus chaud en 2016 qu’en 1998. Avez-vous une explication ?

KT : Le réchauffement climatique est responsable de ce réchauffement pour une part. Ted Shepherd a fait à ce sujet des remarques pertinentes dans le dernier numéro du magazine Science. Je pense que le réchauffement de l’Arctique a aussi une composante dynamique (variabilité naturelle) avec le transport de l’air chaud vers les pôles via la circulation atmosphérique. El Niño et les événements des basses latitudes favorisent les larges ondulations du jet stream, apportant de l’air chaud vers les pôles, donc il est probable que cela soit un symptôme plutôt qu’une cause, comme certains l’ont suggéré.

GC: Les températures tirées des satellites semblent être très sensibles à El Niño. Les données globales basées sur les stations terrestres montrent un réchauffement plus linéaire. Pourquoi ?

KT: ENSO a un plus grand effet en altitude, ce qui est bien documenté et compris, mais on ne peut pas dire non plus que le réchauffement soit linéaire à la surface. Le réchauffement d’El Niño se propage à travers la basse atmosphère et s’accompagne de fortes pluies sur le Pacifique. La chaleur se répand avec les vents au-dessus de la surface, le phénomène devient alors global, pendant qu’à la surface l’interaction avec l’océan crée des zones froides et chaudes.

GC: L’Oscillation Décennale du Pacifique (PDO) peut également élever les températures mondiales à long terme. Y a-t-il une quelconque certitude quant à l’émergence de cette PDO positive ou pourrait-on voir une phase négative revenir?

La PDO était fortement négative après 1998 jusqu’à la fin de 2013. Elle est nettement positive depuis. La dernière valeur mensuelle est négative mais de peu. La situation semble certainement très différente de celle d’après 1998 quand la PDO est devenue fortement négative.

GC: Vous avez mené des recherches montrant que la PDO négative avait eu un rôle décisif dans le ralentissement du réchauffement entre 1998 et 2013. Une étude récente de Meehl et al. montre que l’Oscillation interdécennale du Pacifique ou IPO (un phénomène semblable à la PDO mais qui concerne une plus grande partie de l’océan Pacifique) a contribué pour seulement 27% à l’écart entre les observations et les modèles. Est-ce une réfutation de vos précédentes observations ?

KT : L’IPO et PDO sont la même chose, mis à part quelques petites différences. L’IPO est un phénomène plus global dans le Pacifique.

Les principales causes des variations climatiques sont certainement le réchauffement de la planète associé à l’augmentation des gaz à effet de serre, compliqué quelque peu par la pollution (aérosols) et la variabilité naturelle. Celle-ci est dominée par le PDO et ENSO mais cela n’est pas tout. Pour la PDO et ENSO, les modèles ne sont pas très bons. Donc, en ce qui concerne les écarts, les lacunes des modèles jouent un rôle important.

Pour évaluer la variance, il faut savoir de quelle variance on parle ? En particulier sur quelles échelles de temps? L’IPO représente probablement le plus grand facteur de variation sur une échelle de temps décennale, suivi de l’Oscillation atlantique multidécennale [une variation de la température de surface de la mer qui s’étend sur plusieurs décennies, observée dans le Nord de l’Océan Atlantique, NDLR]. Mais cela varie selon les régions. Quand on prend en compte la variabilité interannuelle, les volcans et ENSO font sentir leur influence. A l’échelle mensuelle, on s’aventure davantage dans le domaine de la météo et des phénomènes comme l’Oscillation de Madden-Julian [phénomène anormal de fortes précipitations le long de l’équateur à l’échelle planétaire, NDLR] entrent en jeu.

GC: Entre 1980 et 2000, la majeure partie de la chaleur absorbée par les océans a été dans les 700 premiers mètres. Vous avez noté dans une étude précédente qu’après 2000, la PDO négative avait conduit à une plus grande absorption de la chaleur sous les 700 mètres. En avez-vous trouvé la confirmation ?

KT : Cela se tient assez bien dans les dernières études ainsi que dans celles en voie de publication. Il y avait très peu de réchauffement en dessous de 700 m avant les années 1990.

GC: Quels sont vos principaux axes de recherche maintenant ?

KT: Je présente actuellement des papiers à la Conférence scientifique ouverte CLIVAR de Qingdao, en Chine. Ces études portent sur le déséquilibre énergétique au niveau mondial et au niveau local ainsi que les effets sur la Circulation méridionale dans l’Atlantique Nord (AMOC). Je travaille également sur l’intermittence des précipitations et comment nous pourrions mieux la mesurer et l’évaluer dans les modèles : ils font pour l’instant du mauvais travail.

VERSION ORIGINALE EN ANGLAIS :

Global-Climat : What are the main differences between El Nino 2015/16 and 1997/98 ?

Kevin Trenberth : They were both big in terms of peak temperatures but the cooling in the Western Pacific was much more in 1997/98 and as a result the reversal of the trade winds winds was stronger in 1997/98 and there were stronger teleconnections, including California rains.  The general environment is now warmer though, and so that is another difference.  Both were bonanza years for Pacific hurricanes and typhoons.

GC : The Arctic has been much warmer in 2016 than in 1998. Do have you any explanation ?

KT : Global warming in part. There is discussion by Ted Shepherd in latest Science magazine that is pertinent.  I think the Arctic warming has a dynamical (natural variability) component through transport of warm air polewards by the atmospheric circulation. The El Nino and events at low latitudes play a role in setting up some of the large wiggles in the jet stream that help bring the warm air poleward, so it is likely more a symptom than a cuase as some have suggested.

GC : Temperatures from satellites seem to be very sensitive to El Niño. Global datasets based on land stations show a more linear warming. Why ?

KT : There is a greater effect at altitude for ENSO that is well documented and understood, but the surface is hardly linear. El Nino warming penetrates throughout the lower atmosphere and is associated with heavy rains over the Pacific.  The warmth spreads out in the winds above the surface and becomes global while at the surface the interaction with the ocean creates warm and cold spots.

GC : The Pacific Decadal Oscillation (PDO) can also boost global temperatures in the long term. Is there any certainty about the emergence of this positive PDO or could we see a negative phase come back ?

The PDO was strongly negative after the 1998 El Nino until end of 2013.  It has been largely positive since, and quite strongly so. The last monthly value of the PDO index is negative but small.  It certainly looks very different than after 1998 when the PDO went strongly negative.

GC : You have conducted research showing that the negative PDO had a decisive role in the warming slowdown between 1998 and 2013. A recent study by Meehl et al. shows that the IPO (a PDO like pattern concerning a larger part of the Pacific Ocean) contributed about 27% to the gap between observations and models. Is this a rebuttal?

KT : The IPO and PDO are the same thing except for small differences.  The IPO is a bit more global Pacific perhaps.

The main things in play are certainly the global warming associated with increasing greenhouse gases, complicated somewhat by pollution (aerosols), and natural variability.  The latter is dominated by the PDO and ENSO but these are not everything. Models are not very good at either PDO or ENSO, and so in terms of the discrepancies the model deficiencies play a substantial role.

When accounting for variance it depends on what variance ?  In particular on what time scales ?  The IPO likely accounts for more variance on decadal time scales followed by the AMO (though no doubt this varies regionally), but once interannual variability is introduced then volcanoes and ENSO rear their heads.   And monthly time scales venture more into the weather realm and things like Madden-Julian Oscillations come into play.

GC : Between 1980 and 2000, most of the heat absorbed by the oceans has been in the first 700 meters. You noted in a previous study that after 2000 the negative PDO led to greater absorption of heat below 700 meters. Did you find any confirmation of this lately ?

KT : This is standing up quite well in latest as yet unpublished research.  There was very little warming below 700 m prior to the 1990s.

GC : What are your main research interests now ?

KT : I am giving papers here at the CLIVAR Open Science Conference in Qingdao, China, on the energy imbalance both globally and locally and effects on the AMOC (the Atlantic Meridional Overturning Circulation). I am also working on intermittency of precipitation and how we can better measure it and evaluate it in models : they do a very poor job of this.

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