Influence des vents et mers sur les hivers en Europe

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Publié: 15mar2016

Par Chris Chipello, McGill Salle de Presse

Comment la configuration des vents varie selon la température de la mer

La variabilité des vents pourrait expliquer pourquoi les fluctuations sur de longues périodes de la température de la surface de la mer dans l’Atlantique Nord ne semblent avoir aucune incidence sur les températures hivernales en Europe.

Cette découverte, qui a fait l’objet d’un article publié dans Nature Communications, pourrait également aider les spécialistes à mieux comprendre les effets du réchauffement planétaire sur le climat en Europe.

Au milieu des années1990, des scientifiques ont compilé pour la première fois des données recueillies depuis cent ans sur la température de la surface de la mer dans l’Atlantique Nord et ont rapidement constaté l’existence d’un cycle caractérisé par des phases de réchauffement et de refroidissement à la surface de l’océan. Chacune de ces phases durait des décennies, et ce, même si les températures en général augmentaient au fil du temps. Depuis cette découverte, on a établi un lien entre les fluctuations de la température de la mer et toutes les formes de perturbations climatiques dans l’hémisphère Nord, de la sécheresse au Sahel aux ouragans dans l’Atlantique Nord.

Diverses études ont également établi un lien entre la variabilité du climat en Europe et les fluctuations de la température de l’océan qui la borde enregistrées au printemps, en été et en automne. Fait étonnant, toutefois, les scientifiques n’ont observé aucune incidence de la variabilité de la température de la mer sur la température hivernale enregistrée en Europe de l’Ouest. Ce phénomène était particulièrement surprenant puisque la douceur des hivers en Europe résulte directement de la situation enviable de ce continent sous le vent de l’Atlantique Nord.

Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l’Université McGill et de l’Université du Rhode Island permet de croire que la réponse à cette énigme réside dans les vents eux-mêmes. Les fluctuations de la température de la mer s’accompagnent de variations brusques de la direction du vent, aussi appelées « sautes de vent ». Ces sautes de vent signifient que l’air arrive en Europe de l’Ouest en suivant des trajectoires très différentes pendant les décennies où la surface de l’Atlantique Nord est chaude, comparativement aux décennies où elle est froide.


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Suivi des trajectoires empruntées par des particules virtuelles

Les chercheurs ont étudié les vents et leurs interactions avec l’océan au moyen d’une récente reconstitution du climat du XXe siècle. La principale approche qu’ils ont adoptée consistait à lancer des particules virtuelles dans le vent, puis à suivre leur trajectoire pendant 10 jours de référence, jusqu’à leur arrivée en Europe de l’Ouest. Ils ont répété l’expérience à l’aide du champ de vent pour chaque hiver au cours des 72 dernières années, période pour laquelle les scientifiques disposaient déjà de données soigneusement consignées et validées pour les vents de l’Atlantique Nord.

Qu’ont observé les chercheurs? Pendant les décennies où la température de la surface de la mer est élevée dans l’Atlantique Nord, les vents transportent l’air vers l’Europe à partir du Nord de façon disproportionnée. En revanche, pendant les décennies où la température de la surface de la mer est plus froide, les vents plus puissants extraient davantage de chaleur des eaux de l’Atlantique occidental et central avant de gagner l’Europe. Selon les chercheurs, ces trajectoires atmosphériques distinctes pourraient masquer les variations de la température de la mer pendant l’hiver en Europe.

Un éternel débat

Le rôle exact de l’atmosphère dans ces fluctuations fait encore l’objet de vifs débats. « Les scientifiques ont du mal à déterminer si la circulation océanique est à l’origine des fluctuations de température qui s’exercent lentement à la surface de l’eau, ou si l’atmosphère est le principal facteur à l’origine de ces changements, et cette question suscite bien des discussions », affirme Jaime Palter, professeure à l’Université du Rhode Island et coauteure de l’étude.

Si, comme semblent indiquer de nombreux modèles climatiques, la mer est le principal facteur de changement, alors les résultats de cette étude auront une incidence sur l’avenir du climat en Europe. Un système de courants océaniques, communément appelé « tapis roulant océanique », transporte les eaux chaudes jusque dans l’Atlantique Nord. Selon les scientifiques, le réchauffement planétaire provoquera le ralentissement de ce système, ce qui se traduira par le refroidissement de l’Atlantique Nord.

« On estime que le refroidissement des eaux de l’Atlantique Nord entraînera rapidement une chute des températures en Europe ou, à tout le moins, un ralentissement du réchauffement climatique dans cette partie du monde », affirme Ayako Yamamoto, doctorante à McGill dans le département de sciences atmosphériques et océaniques et auteure principale de l’étude. « Nos recherches permettent toutefois de croire que la dynamique de l’atmosphère pourrait empêcher ce refroidissement relatif de l’hiver européen au cours des décennies suivant un refroidissement de l’Atlantique. »

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Cette étude a été financée par l’Université McGill, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, et Québec-Océan.

L’article « The absence of an Atlantic imprint on the multi-decadal variability of wintertime European temperature », par Ayako Yamamoto et Jaime B. Palter, a été publié en ligne le 15 mars 2016, dans la revue Nature Communications. DOI : 10.1038/NCOMMS10930
http://www.nature.com/ncomms/2016/160315/ncomms10930/full/ncomms10930.html

 

IMAGE : Cette carte illustre la façon dont la direction des vents soufflant vers l’Europe varie en fonction des fluctuations de la température de la mer à la surface de l’Atlantique Nord. Au cours des décennies où la mer est froide (zones bleues), les vents dominants sont plus susceptibles de traverser l’Atlantique à partir de l’Amérique du Nord, la température de l’air en Europe de l’Ouest demeurant ainsi douce. Au cours des périodes où la surface de la mer se réchauffe (zones rouges), les vents dominants sont davantage susceptibles de souffler du Nord. 
SOURCE : Ayako Yamamoto

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