Qu'est-ce-que la variabilité interne du climat ?

La réponse de

Auteur Eric Guilyardi

Eric Guilyardi

Eric Guilyardi est directeur de recherches CNRS au Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentation et Approches Numériques (LOCEAN-IPSL) et à l’Université de Reading, en Grande-Bretagne. Spécialiste des échanges océan-atmosphère et du rôle de l’océan dans le climat, il étudie en particulier le phénomène El Niño et son évolution future. Il a participé à la rédaction du chapitre 9 du 5eme rapport du GIEC «Evaluation des modèles climatiques » et il est l’auteur d’un ouvrage pour le grand public « Océans et climat, quel avenir ? » (Le Pommier, 2008).

Centre national de la recherche scientifique
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Auteur Guillaume Gastineau

Guillaume Gastineau

Après un doctorat effectué au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD-IPSL) en 2008, et un post-doctorat à la Rosentiel School of Marine and Atmospheric Sciences (Miami, USA), Guillaume Gastineau a rejoint le Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentation et Approches Numériques (LOCEAN-IPSL) en tant que Maître de conférence à l'Université Pierre et Marie Curie en 2011.

Centre national de la recherche scientifique
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat
Partagez

De la même façon que la météo change au cours d’une semaine, le climat varie aussi, mais sur des échelles de temps plus longues. La palette de ces variations est large, à la fois dans le temps (d’une saison à l’autre, d’une année à l’autre, d’une dizaine, centaine jusqu’à milliers d’années à l’autre) et dans l’espace (local, régional, continental, global). Par exemple, aux échelles courtes, les précipitations fluctuent souvent avec une période privilégiée autour de 30 à 60 jours dans les océans Indien et Pacifique avec des impacts locaux forts (oscillation dite de Madden-Julian). Aux échelles plus longues, l’alternance des ères glaciaires et interglaciaires se caractérise par des temps typiques de l’ordre de 100 000 ans avec des impacts globaux (différence de température globale autour de 5°C) et régionaux (présence de calottes de glace sur une grande partie de l’Amérique et Europe du Nord) très importants.

Les variations du climat autour d’un état de référence ont des origines aussi bien externes, c’est-à-dire liées à un forçage naturel (par exemple solaire pour les cycles glaciaires) ou anthropique, qu’internes, essentiellement liées aux échanges d’énergie, de quantité de mouvement et de masse au sein ou entre les composantes du système climatique. Ainsi, les échanges océan-atmosphère au niveau des tropiques expliquent par exemple le phénomène El Niño, une anomalie climatique de nature interne, qui a lieu dans le Pacifique tous les 2 à 7 ans et qui a des répercussions globales pendant plus d’une année. Sur l’Europe, une grande part des variations climatiques sur des périodes allant de 10 jours à une décennie s’expliquent par l’Oscillation Nord Atlantique (NAO) ; la rigueur de l’hiver 2009-2010 lui est par exemple attribuée.

<p>Anomalies de température superficielle des océans (couleurs) et de nébulosité (nuages grisés) lors de l'événement El Niño de 1998.</p>




<div class="taxonomy-tooltip-0 taxonomy-tooltip">Centre national de la recherche scientifique</div><div class="taxonomy-tooltip-1 taxonomy-tooltip">Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat</div>

La variabilité interne climatique se caractérise par une organisation spatiale de grande échelle et est souvent référencée par l’expression « mode ». Ainsi le mode NAO doit son origine à la dynamique propre de l’atmosphère et contrôle les trajectoires privilégiées des dépressions et des anticyclones traversant l’Atlantique Nord et qui affectent l’Europe.

Des modes de variabilité de plus basse fréquence (de quelques années à plusieurs décennies), sont aussi observés à la surface des océans Atlantique (Oscillation Atlantique Multidécennale-AMO) et Pacifique même si le manque d’observations rend leur compréhension encore parcellaire. Ces variations semblent mettre en jeu la circulation lente de l’océan, liée au transport de masses d’eaux de différentes origines.

Les signatures continentales des modes de variabilité décennaux sont fortes ; leur prévisibilité est de première importance mais reste un défi. Par exemple, l’AMO est fortement liée aux grandes périodes de sécheresse dans le Sahel, mais aussi à la probabilité d’occurrence des cyclones tropicaux dans les Caraïbes.

Les modes de variabilité interne interagissent entre eux (par exemple l’AMO joue légèrement sur les phases de la NAO en été) et sont aussi influencés par les forçages externes. Ainsi détecter une modification du climat demande un travail précis d’attribution des causes et des effets basé sur la compréhension de ces modes de variabilité. De même, pour se projeter dans les décennies à venir, il est essentiel de comprendre comment les variations internes du climat modulent la tendance liée aux gaz à effet de serre. En effet ces variations naturelles peuvent momentanément masquer l’effet anthropique, en particulier aux échelles régionales. Les scientifiques français travaillent à élucider ces questions fondamentales.

Glossaire

  • Glaciaire (période )
    Époque caractérisée par la présence de calottes glaciaires sur l’Amérique du Nord et sur l’Eurasie, qui atteignent, par endroits, de 4 à 5 km d’épaisseur et s’étendent sur plusieurs milliers de kilomètres. Cette période est également marquée par une chute du niveau moyen des mers (jusqu’à 130 m au dernier maximum glaciaire, il y a environ 20 000 ans).
    [D’après Marie-Antoinette Mélières (LGGE) en collaboration avec Estelle Poutou - © CNRS/sagascience]
  • Interglaciaire (période)
    Période de climat chaud sur Terre, comparable au climat actuel, et caractérisée par la disparition des calottes glaciaires de l'hémisphère nord (excepté celle du Groenland) et par un niveau élevé des mers.
    [D’après Marie-Antoinette Mélières (LGGE) en collaboration avec Estelle Poutou - © CNRS/sagascience ]
  • El Niño (ENSO)
    Phénomène climatique ayant lieu à une fréquence de 2 à 7 ans dans l’océan Pacifique tropical qui se traduit par des variations intenses des échanges d’énergie entre océan et atmosphère, modifie la circulation océanique, la température, les vents, les précipitations, ainsi que les échanges de CO2 avec l’atmosphère. ENSO désigne l’oscillation de pression entre Darwin (Australie) et l’Ile de Pâques (Chili) qui induit l’ensemble des déséquilibres climatiques décrits ici. L’événement El Niño décrit l’élévation de température de la mer, généralement en fin d’année, à l’est du Pacifique et le long des côtes de l’Amérique du Sud.
    [D’après : « Le climat à découvert »]
  • Oscillation Nord Atlantique (NAO en anglais)
    Variations aux échelles décennales des différences de pression atmosphérique entre l’anticyclone des Açores et les basses pressions d’Islande. Le climat de l’Europe de l’ouest en hiver en dépend largement. Plus cette différence de pression est élevée et plus les vents d’ouest sont forts faisant bénéficier l’Europe de l’ouest d’un climat océanique doux et humide. À l’inverse des différences faibles de pression exposent à des influences polaires plus marquées.
    [Source : Club des Argonautes]
  • Oscillation Atlantique Multidécennale (AMO en anglais)
    Oscillation de la température de surface de l’océan mondial à une période voisine de 65 ans.
    [Source : Club des Argonautes]
Centre national de la recherche scientifique
Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat