La probabilité de voir des cyclones tropicaux dépasser la catégorie 3 a connu une hausse significative sur les 40 dernières années, d’après une nouvelle étude.

Une étude publiée par des scientifiques de la NOAA et de l’Université du Wisconsin montre que la probabilité de voir des cyclones tropicaux de catégorie 3 ou plus a augmenté de 8% par décennie depuis 1979. Il s’agit d’une analyse globale qui porte sur tous les bassins océaniques. On parle d’ouragans dans l’Atlantique Nord et le Pacifique central ; de typhons dans le nord-ouest du Pacifique ; de cyclones dans le Pacifique Sud et l’océan Indien. L’expression « cyclone » est utilisée ici pour qualifier ce type de dépression en général.

L’article s’appuie sur les travaux antérieurs de James Kossin, publiés en 2013, qui avaient déjà identifié une tendance à l’intensification des cyclones, ouragans et typhons sur 28 ans (1982-2009). La nouvelle étude de James Kossin est statistiquement plus significative, étendant l’analyse sur les cyclones tropicaux observés entre 1979 et 2017.

L’ouragan Harvey sur l’Amérique du Nord en 2017 à partir de GOES-16.

En utilisant des techniques analytiques, y compris la technique avancée Dvorak qui s’appuie sur des mesures de température infrarouge à partir de satellites géostationnaires pour estimer l’intensité des ouragans, Kossin et ses collègues ont pu créer un ensemble de données uniforme permettant d’identifier les tendances.

Le principal obstacle que les scientifiques rencontrent pour trouver des tendances est que les données sont collectées à l’aide de la meilleure technologie de l’époque. Chaque année, les données sont un peu différentes de celles de l’année précédente ; chaque nouveau satellite a de nouveaux outils et capture les données de différente manière.

Entre les mains d’un spécialiste qualifié, la technique infrarouge de Dvorak (1984), est considérée comme une référence pour estimer l’intensité des cyclones tropicaux à partir de l’imagerie satellite infrarouge. Cependant, elle repose en partie sur une prise de décision subjective et n’est pas toujours appliquée de manière cohérente d’un spécialiste au suivant, ou d’un bureau de prévision au suivant, ou d’une saison de cyclones tropicaux à la suivante.

Pour supprimer la prise de décision subjective, une technique avancée de Dvorak (ADT) a été introduite (Velden et al. 1998). L’ADT fonctionne de manière similaire à la technique originale, en utilisant l’imagerie satellite infrarouge pour identifier une configuration cyclonique typique, puis en appliquant différents modèles statistiques / empiriques selon le type de scène rencontré. L’ADT est entièrement automatisé et sert d’outil pratique pour aider les prévisionnistes dans l’estimation de l’intensité en temps réel et post-analyse. Plusieurs centres de prévision des cyclones à travers le monde utilisent cette technique. Parmi ces centres on trouve en autres le National Hurricane Center américain ou le centre d’analyse satellitaire NESDIS de la NOAA.

James Kossin s’est appuyé sur cette technique avancée Dvorak avec analyse statistique pour estimer la tendance à l’intensification des cyclones.

D’après James Kossin, la probabilité de voir des cyclones tropicaux de catégorie 3 à 5 a augmenté de 8% par décennie depuis 1979. Il y a 95% de chances pour que cette intensification soit de 2 à 15% par décennie. Alors que 30% des cyclones étaient susceptibles d’atteindre la catégorie 3 dans les années 80, la proportion est montée à 40% aujourd’hui.

La région qui a connu l’augmentation la plus importante de l’intensité des cyclones est l’Atlantique Nord. Le sud de l’océan Indien a également connu une augmentation notable.

La force des cyclones ne dit pas tout. James Kossin a examiné dans de précédentes recherches un autre phénomène qui accentue le caractère destructeur des cyclones : leur vitesse de déplacement. Dans un article publié en juin 2018 dans la revue Nature, James Kossin avait montré une réduction de la vitesse de déplacement sur les 70 dernières années. Passant plus de temps au dessus des terres, les cyclones entraînent des inondations et des précipitations locales plus importantes.

La vitesse à laquelle les cyclones avancent sur leur trajectoire, ce que l’on appelle leur vitesse de translation, peut jouer un rôle prépondérant dans les dégâts causés. Car leur mouvement influence la quantité de pluie qui tombe dans une zone donnée. En plus d’une vitesse de rotation, les cyclones tropicaux ont aussi une vitesse de translation qui est contrôlée par les vents de grande échelle dans lesquels ils sont intégrés.

Les précipitations associées au passage de l’ouragan Harvey de 2017 dans la région de Houston, au Texas, ont fourni un exemple de la relation entre les quantités de précipitations régionales et les vitesses de translation des ouragans.

Selon les travaux de James Kossin, une réduction de 10% de la vitesse de translation des cyclones correspond à une augmentation de 10% des précipitations sur une zone donnée. Cela ne signifie pas que les cyclones sont moins intenses, mais qu’ils traversent la Terre plus lentement. Cela donne aux dépressions plus de temps pour déverser la pluie et balayer une zone avec des vents puissants.

L’effet pourrait être amplifié par le réchauffement climatique car les simulations estiment jusqu’à 10% d’augmentation du taux de pluie par degré Celsius de réchauffement. Dans le cas de l’ouragan Harvey, en août 2017, des eaux exceptionnellement chaudes ont précédé le passage de la dépression sur le Golfe du Mexique.

Une autre étude de Kevin Trenberth a montré une correspondance entre la perte totale de chaleur dans l’océan (principalement due à l’évaporation) et la chaleur latente relâchée par Harvey lorsque la vapeur d’eau s’est transformée en eau liquide et est tombée sous forme de pluie.

Les pourcentages montrent combien les cyclones tropicaux ont ralenti dans ces régions au cours des 70 dernières années. Les totaux pluviométriques des cyclones tropicaux locaux devraient augmenter du même pourcentage en raison du seul ralentissement. L’augmentation des précipitations due au réchauffement des températures mondiales aggraverait encore ces totaux de précipitations locales. Source : NOAA/NCEI.

Le ralentissement le plus important, 20%, se produit dans la Région du Pacifique Nord-Ouest, une région qui concerne l’Asie du Sud-Est. A proximité, dans la région australienne, Kossin a identifié une réduction de 15%. Dans la région de l’Atlantique Nord, qui comprend les États-Unis, Kossin a constaté un ralentissement de 6% des vitesses de déplacement des ouragans. En isolant davantage l’analyse de la vitesse des ouragans sur les terres, où leur impact est le plus grand, Kossin a constaté que les taux de ralentissement peuvent être encore plus importants. Les ouragans sur les terres de l’Atlantique Nord ont ralenti de 20% et ceux du Pacifique Nord-Ouest de 30%.

Enfin, un autre phénomène rend les dépressions tropicales plus dangereuses : la rapidité avec laquelle elles montent en régime. Les ouragans et autres cyclones tropicaux à travers le monde atteignent des vitesses de vent de catégorie 3 près de neuf heures plus tôt qu’il y a 25 ans. En Amérique du Nord, les tempêtes ont réduit de 20 heures leur transition vers la catégorie 3.

Les cyclones sont alimentés par la chaleur disponible. Le réchauffement des mers augmente en théorie l’énergie potentielle disponible pour les tempêtes tropicales. L’augmentation de l’intensité des cyclones semble confirmée par un nombre croissant d’études, en cohérence avec les modèles climatiques, mais la corrélation entre la tendance au réchauffement des océans et la force des tempêtes tropicales n’est pas encore pleinement comprise. De nombreux facteurs affectent les cyclones tropicaux avec une importante variabilité naturelle. Alors que le réchauffement des mers augmente l’énergie potentielle disponible, d’autres facteurs, comme le cisaillement du vent peuvent contrebalancer le réchauffement de l’océan. L’équilibre de tous les facteurs n’est pas entièrement connu. Si l’augmentation de la fréquence des cyclones en général n’est pas établie, celle des phénomènes majeurs apparait cependant comme de plus en plus probable.