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Records de température moyenne globale battus douze mois consécutifs

MétéoSuisse-Blog | 06 juin 2024
9 Commentaire(s)

En Suisse, le mois de mai 2024 est entré dans les archives comme un mois plutôt frais. Ce printemps a été gris et humide dans notre pays. Mais à l'échelle mondiale, il s'agit du mois de mai le plus chaud depuis le début des mesures, et les 11 mois précédents ont également été les plus chauds à l'échelle mondiale. Quels sont les processus responsables de cette situation ? Une tentative d'explication.

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Le mois de mai 2024 a beaucoup en commun avec les mois d'avril et de mars, ainsi qu'avec les neuf mois précédents : il a été le mois le plus chaud en moyenne global depuis le début des mesures. Depuis juin 2023, les températures moyennes mensuelles globales sont constamment plus élevées que toutes les moyennes mensuelles respectives précédentes de l'ensemble des données Copernicus. Les nouveaux records mensuels de la deuxième moitié de l'année 2023 se situent même bien au-delà de ce que l'on connaissait jusqu'à présent, même en comparaison avec les données de températures globales qui remontent à 1850 : comparée à la moyenne des 12 records mensuels qui existaient encore avant juin 2023 (voir les points violets de la figure 1 ; écart par rapport à 1991-2020 : +0,5 °C), la moyenne de juin 2023 à mai 2024 était supérieure de 0,25 °C (écart par rapport à 1991-2020 : +0,75 °C).

Sur l'ensemble de l'année, les moyennes mensuelles ont été en moyenne supérieures de près de 3 écarts-types à la norme 1991-2020 (ligne blanche comme moyenne dans la figure 1). La question se pose : quelles en sont les raisons ? Nous résumons ici l'état actuel des connaissances.

Quels sont les processus qui pourraient être responsables du réchauffement actuel ?

Il est scientifiquement incontestable que les émissions de gaz à effet de serre dues à l'activité humaine modifient considérablement le climat mondial. Depuis le milieu du 20e siècle environ, l'influence de nos émissions apparaît clairement comme la cause principale de l'augmentation progressive de la température globale. Le réchauffement qui en résulte depuis l'époque préindustrielle s'élevait à +1,3 °C en 2023.

Parallèlement, d'autres processus peuvent influencer les variations à court terme de la température. Il s'agit notamment de facteurs naturels, tels que les éruptions volcaniques, les aérosols ou l'activité solaire. Enfin, il existe aussi des variations climatiques naturelles qui peuvent conduire, par vagues irrégulières, à des années exceptionnellement chaudes - mais aussi plus fraîches. Au cours de la période 1850-2020, cette variabilité dite naturelle n'a pas ou très peu contribué au réchauffement global (fourchette : -0,23 °C à +0,23 °C).

Le fonctionnement exact de ces processus par rapport au réchauffement climatique est expliqué plus en détail à la fin de ce blog pour les personnes intéressées.

Comment ces processus peuvent-ils expliquer le réchauffement remarquable observé au cours des 12 derniers mois ?

Les chercheurs étudient actuellement de manière intensive cette période prolongée remarquablement chaude. Ce blog ne peut donc pas fournir de conclusions claires. La figure 2 illustre graphiquement les résultats scientifiques publiés jusqu'à présent. On peut donc constater que la somme de tous les processus naturels et des émissions d'origine humaine peut effectivement expliquer en partie le réchauffement global supplémentaire de 0,25 °C (moyenne de juin 2023 à mai 2024). Au fort réchauffement global dû aux gaz à effet de serre se sont ajoutés une éruption volcanique, le phénomène El Niño, ainsi que la désulfuration des carburants marins comme facteurs supplémentaires.

La simple addition de tous les chiffres est toutefois une simplification excessive, car les processus interagissent le plus souvent entre eux. Dans ce domaine, les projets de recherche en cours devront montrer dans les années à venir si les résultats obtenus jusqu'à présent peuvent être confirmés de manière définitive.

Quelle est la prochaine étape ?

Les douze derniers mois exceptionnellement chauds montrent qu'une superposition potentielle de nombreux facteurs naturels et humains peut conduire à un réchauffement de la Terre supérieur à 1,5 °C, du moins pendant une courte période. Ces 1,5 °C sont l'objectif fixé par l'accord de Paris sur le climat, qui vise à limiter le réchauffement global à long terme.

L'influence des facteurs énumérés continuera d'entraîner des fluctuations dans la dynamique climatique. Il est toutefois très important de se rappeler que le plus grand moteur du réchauffement climatique est de loin les émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine. Celles-ci ont entraîné jusqu'à présent un réchauffement global moyen d'environ 1,3 °C.

Il est donc d'autant plus important de poursuivre résolument et rapidement les efforts visant à endiguer le changement climatique anthropique afin de limiter la poursuite du réchauffement climatique.

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Informations supplémentaires : Comment les différents processus agissent-ils exactement sur le changement climatique ?

Émissions de gaz à effet de serre :

Avec le début de l'industrialisation, la concentration des principaux gaz à effet de serre a fortement augmenté. Il en résulte une hausse des températures globales. L'interaction est relativement simple : plus les concentrations de gaz à effet de serre sont élevées, plus la température moyenne de l'air est élevée. Les principaux gaz à effet de serre sont le dioxyde de carbone, le méthane et le protoxyde d'azote. Depuis l'époque préindustrielle, l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre a entraîné un réchauffement de +1,3°C. La température moyenne de la planète a augmenté de +1,5°C depuis le début de l'ère industrielle.

Activité volcanique :

Les volcans émettent généralement des composants soufrés, du dioxyde de carbone et des cendres dans l'atmosphère. Ces gaz peuvent atteindre la stratosphère, c'est-à-dire les couches supérieures de l'atmosphère. Selon l'explosivité et la composition de la colonne de fumée volcanique, il est également possible que de grandes quantités de vapeur d'eau atteignent de hautes altitudes.

Les aérosols de composants soufrés réfléchissent la lumière visible entrante et ont ainsi un effet refroidissant sur la surface de la Terre. Lors d'éruptions volcaniques de grande ampleur, le refroidissement peut durer plusieurs années. La vapeur d'eau introduite dans l'atmosphère lors des éruptions peut également influencer la température de surface par différents processus dynamiques.

Cycle solaire :

Le champ magnétique du soleil change de polarité tous les 11 ans. Au cours de ce cycle de 11 ans, le nombre et l'étendue des taches solaires varient. Il en résulte une activité solaire qui change régulièrement et dont l'intensité lumineuse varie d'environ 0,1 %. Comme la Terre possède un système climatique extrêmement inerte en raison de ses immenses océans et que la variation du rayonnement solaire ne varie que très peu, les effets de ce cycle de 11 ans sur la température globale sont donc également guère décelables.

Variabilité naturelle :

La variabilité naturelle du climat fait référence aux variations naturelles au sein du système climatique, causées par des processus internes et des interactions entre différents composants du système (atmosphère, océans, masses terrestres, surfaces glacées). Cette variabilité se produit indépendamment des influences externes telles que l'activité solaire, les aérosols ou les éruptions volcaniques et constitue un élément essentiel de la dynamique climatique naturelle à court terme. Elle peut ainsi provoquer un climat plus frais ou plus chaud pendant quelques années ou décennies.

Comme ces processus se comportent de manière très chaotique, il n'est pas possible de les prévoir avec précision. C'est pourquoi les projections des modèles indiquent toujours une fourchette d'évolutions possibles de la température.

Il existe également une série de schémas de variations classiques qui, selon leur ampleur, peuvent conduire à des épisodes climatiques temporaires au niveau local ou même mondial. L'un de ces épisodes récurrents est l'"El Niño/Southern Oscillation". Nous en avons déjà parlé dans des blogs précédents. En 2023, un nouveau cycle El Niño a remplacé la configuration La Niña en place depuis plusieurs années, ce qui a tendance à entraîner une hausse des températures mondiales. Cette phase El Niño est toutefois déjà en train de s’affaiblir.

Efforts en matière de protection de l'air :

Entre 1960 et 1990, la pollution atmosphérique due aux processus de combustion a entraîné une diminution du rayonnement solaire incident ("global dimming"). Au cours des dernières décennies, la qualité de l'air s'est fortement améliorée, notamment dans les régions à forte densité de population, grâce aux nouvelles technologies. Cela a également eu un effet sur le rayonnement solaire incident, qui est remonté à des valeurs plus élevées jusqu'au début des années 2000.

Alors qu'il ne faut plus s'attendre à de grands changements du côté de la qualité de l'air sur terre - en particulier en Europe -, la situation est différente dans le secteur de la navigation : depuis janvier 2020, une nouvelle valeur limite pour le soufre est entrée en vigueur pour la navigation internationale. Cela a entraîné une réduction d'environ 70% des émissions de dioxyde de soufre imputables à la navigation [1].

Les émissions de dioxyde de soufre entraînent de préférence la formation de passages nuageux de basse altitude (appelés "shiptracks", voir figure 4) dans le domaine marin. Ceux-ci réfléchissent une partie du rayonnement solaire entrant, ce qui entraîne un effet de refroidissement de la surface de la Terre. Si les émissions de soufre sont réduites, cela a certes un effet positif sur la qualité de l'air. Mais en même temps, il se forme moins de nuages bas et moins d'aérosols, ce qui entraîne au final un réchauffement.

Références :

[1]: IMO, https://www.imo.org/en/MediaCentre/PressBriefings/pages/02-IMO-2020.aspx

[2]: Schmidt, G. (2024). World view. Nature, 627, 467, https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20240004066/downloads/GSchmidtNatureWhyReprint.pdf

[3]: Stenchikov, G., Ukhov, A., & Osipov, S. (2024). Modeling of Instantaneous and Adjusted Radiative Forcing of the 2022 Hunga Volcano Explosion (No. EGU24-2141). Copernicus Meetings.

[4]: Vömel, H., Evan, S., & Tully, M. (2022). Water vapor injection into the stratosphere by Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. Science, 377(6613), 1444-1447.

[5]: Schoeberl, M. R., Wang, Y., Ueyama, R., Taha, G., Jensen, E., & Yu, W. (2022). Analysis and impact of the Hunga Tonga‐Hunga Ha'apai stratospheric water vapor plume. Geophysical Research Letters, 49(20), e2022GL100248.

[6]: Jucker, M., Lucas, C., & Dutta, D. (2023). Long-term climate impact of large stratospheric water vapor perturbations. Authorea Preprints.

[7]: Nedoluha, G. E., Gomez, R. M., Boyd, I., Neal, H., Allen, D. R., & Lambert, A. (2024). The Spread of the Hunga Tonga H2O Plume in the Middle Atmosphere Over the First Two Years Since Eruption. Authorea Preprints.

[8]: Millan, L., Santee, M. L., Lambert, A., Livesey, N. J., Werner, F., Schwartz, M. J., Pumphrey, H.C., Manney, G.L., Wang, Y., Su, H., Wu, L., Read, W.G., & Froidevaux, L. (2022). The Hunga Tonga‐Hunga Ha'apai hydration of the stratosphere. Geophysical Research Letters, 49(13), e2022GL099381.

[9]: Amdur, T., Stine, A. R., & Huybers, P. (2021). Global surface temperature response to 11-yr solar cycle forcing consistent with general circulation model results. Journal of Climate, 34(8), 2893-2903.

[10]: Total and Spectral Solar Irradiance Sensor TSIS-1 Data, last accessed: 27.05.2024, https://lasp.colorado.edu/lisird/data/tsis_tsi_24hr

[11]: Hobday, A. J., Burrows, M. T., Filbee-Dexter, K., Holbrook, N. J., Sen Gupta, A., Smale, D. A., Kathryn, E.S., Thomsen, M.S., & Wernberg, T. (2023). With the arrival of El Niño, prepare for stronger marine heatwaves. Nature, 621(7977), 38-41.

[12]: Menary, M., & Hermanson, L. (2024). Global surface ocean temperature anomalies in 2023 and their climate context (No. EGU24-5681). Copernicus Meetings.

[13]: Jiang, N., Zhu, C., Hu, Z. Z., McPhaden, M. J., Chen, D., Liu, B., Shuangmei, M., Yan, Y., Zhou, T., Qian, W., Luo, J., Yang, X., Lio, F. & Zhu, Y. (2024). Enhanced risk of record-breaking regional temperatures during the 2023–24 El Niño. Scientific Reports, 14(1), 2521.

[14]: Schumacher, D. L., Singh, J., Hauser, M., Fischer, E. M., Wild, M., & Seneviratne, S. I. (2024). Exacerbated summer European warming not captured by climate models neglecting long-term aerosol changes. Communications Earth & Environment, 5(1), 182.

[15]: Yuan, T., Song, H., Oreopoulos, L., Wood, R., Bian, H., Breen, K., Chin, M., Yu, H., Barahona, D., Meyer, K. & Platnick, S. (2024). Abrupt reduction in shipping emission as an inadvertent geoengineering termination shock produces substantial radiative warming. Communications Earth & Environment, 5(1), 281.

[16]: Hausfather, Z. (2024). A problematic estimate of warming from low-sulfur marine fuels. The Clmate Brink, last accessed: 03.06.2024, https://www.theclimatebrink.com/p/a-problematic-estimate-of-warming

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