Nous en parlons avec Christophe Cassou, climatologue, directeur de recherches CNRS et co-auteur du prochain rapport du GIEC.
Ce mois de mai qui vient de s’écouler est le 12e mois consécutif avec des conditions plus chaudes que les normales, en France, en Europe et à l’échelle de la planète. C’est exceptionnel?
A l’échelle planétaire, ce n’est plus une surprise ! Depuis quelques années, chaque mois qui s’écoule est plus chaud que le climat de référence que l’on calcule sur la période 1980-2010. Nous suivons donc parfaitement le scénario qui était envisagé par les modèles de prévision climatique il était donc attendu. En revanche, à l’échelle locale, c’est-à-dire d’un pays voire d’un continent, nous sommes surpris qu’une telle séquence de 12 mois plus chauds que la normale ait pu se produire aussi tôt nous l’attendions plus tard au cours de ce siècle. A l’échelle planétaire, l’année 2019 avait été la seconde année la plus chaude, depuis le début des enregistrements météorologiques, derrière 2016. L’année 2020 s’inscrit dans cette même tendance très significative. Cet hiver 2020 a été le plus chaud en France depuis le début des relevés météorologiques, mais aussi sur une très grande partie du continent eurasien: l’est et le nord de l’Europe ont connu des températures en moyenne plus élevées de 5°C ou 6°C par rapport aux normales saisonnières. Un facteur expliquant en partie ces valeurs hivernales exceptionnelles a été l’absence de neige persistante au sol dans ces régions. Durant la journée, la neige renvoie une partie de l’énergie solaire vers l’espace et limite l’augmentation des températures diurnes et la nuit, elle contribue à faire baisser fortement les températures nocturnes. Mais il n’a pas fait assez froid pour conserver un couvert neigeux au sol durant quasiment tout l’hiver. Par exemple, Moscou a connu en moyenne sur l’hiver (Décembre-Janvier-Février) des températures positives, ce qui n’était jamais arrivé depuis le début des observations.
A quoi est due cette situation sur l’Europe?
On peut expliquer cette situation par la combinaison de deux facteurs, l’un d’origine naturelle et l’autre comme une empreinte directe du réchauffement climatique provoqué par les activités humaines. La partie naturelle correspond à un phénomène baptisé oscillation nord-atlantique, qui détermine la force de la dépression d’Islande et de l’Anticyclone des Acores. On dit que l’oscillation est en phase positive lorsque ces deux acteurs principaux de la dynamique atmosphérique se renforcent. Et c’est ce qui s’est passé cet hiver 2020. Cette situation engendre des vents d’ouest plus forts et de grosses tempêtes qui, cette fois, ont épargné la France mais ont fortement touché l’Europe du Nord. Ces vents d’ouest plus forts amènent de l’air océanique sur toute l’Europe et ils peuvent pénétrer jusqu’en Russie, ce qui explique le fait que les hivers soient plus doux dans ce cas.
On ne peut pas attribuer au changement climatique cette oscillation nord-atlantique qui fait partie de la variabilité naturelle de la circulation atmosphérique dans l’Atlantique Nord et sur l’Europe. Elle a toujours existé et existera toujours dans le futur. En revanche les effets de cette oscillation sont amplifiés par le réchauffement climatique. Pour des conditions de circulation atmosphériques équivalentes il y a cinquante ans par exemple, nous aurions eu un hiver 2020 plus chaud que la normale certes, mais beaucoup moins chaud que celui que nous avons connus, en particulier à cause de la neige qui, il y a 50 ans, tenait toujours au sol sur une grande partie du continent eurasien et qui aurait joué le rôle d’amortisseur, contrairement à aujourd’hui. Nous avons cherché à détecter les changements de circulation atmosphérique attribuables au réchauffement, mais on se rend compte que ces modifications ne sont pas de grande ampleur au regard des fluctuations naturelles du climat sur la région Nord-Atlantique/Europe. En effet, la circulation atmosphérique dépend de la position et de l’intensité des zones de haute pression (anticyclone) et de basse pression (dépression), qui elles, sont liées à la masse de l’atmosphère, une grandeur qui ne change pas avec le réchauffement. En revanche, ce que montrent très clairement les études sur les dernières années observées, ainsi qu’à partir de simulations, c’est que les conséquences des fluctuations naturelles en termes de température et précipitations sont amplifiées de manière significative par le réchauffement.
**Est-ce que c’est le même mécanisme qui explique que même les hivers frais ne sont plus très froids ? **
Oui, nous avons soigneusement réétudié ce qui s’est passé lors de l’hiver 2009-2010, l’année de la Conférence climatique de Copenhague. Cet hiver avait été plus froid que la normale, mais pas de manière spectaculaire. Il contrastait juste avec les précédents ce qui lui a donné une perception particulière. Contrairement à 2020, l’hiver 2009-2010 a connu une oscillation Nord Atlantique fortement négative, et les études sur les observations et à partir de modélisation montrent sans équivoque, que sans réchauffement climatique, cet hiver aurait été beaucoup plus rude, voire le plus froid depuis deux siècles avec une telle circulation atmosphérique! On mesure donc l’impact considérable du réchauffement qui amplifie fortement les hivers chauds et inhibent fortement les risques de vagues de froid.
L’année 2020 sera-t-elle plus chaude encore que 2019, sur le globe?
Les premières estimations viennent de tomber: il est aujourd’hui acquis que 2020 se situera dans le groupe des cinq années les plus chaudes de l’histoire climatique instrumentale à l’échelle planétaire, c’est-à-dire depuis 1880. Et il y a environ 3 chances sur 4 que 2020 détrône 2016, l’année la plus chaude et se situe donc au-dessus de 2019. Tout dépendra de ce qui se passe dans le Pacifique dans les prochains mois.
Pour quelle raison?
L’océan Pacifique connait des oscillations naturelles qui se traduisent par une alternance de conditions plus chaudes que la normale dans l’Est du bassin —c’est le phénomène El Niño—,ou plus froides —phénomène La Niña. On parle souvent d’oscillations pour ces fluctuations naturelles mais c’est en fait un abus de langage et on devrait parler plutôt de fluctuations en effet, celles-ci ne sont pas cycliques et sont entrecoupées de phase neutre plus ou moins longues. De même pour l’Oscillation Nord Atlantique que l’on a évoquée plus tôt. Il semble que les conditions soient réunies pour qu’un événement La Niña se développe au cours des 3-4 prochains mois, pouvant persister jusqu’au dernier trimestre de 2020. Si cela se confirme, cet événement modèrera un peu la température moyenne globale de 2020. L’alternance entre El Niño et La Niña dans le Pacifique joue un rôle considérable sur le climat de la planète en modulant la température globale. Jusqu’en 2019, les années les plus chaudes correspondaient toutes à une situation El Niño. Mais en 2019, les conditions dans le Pacifique étaient plutôt neutres et c’était la première fois qu’une température globale aussi élevée se produisait sans El Niño. Il est important de préciser ici que même si les évènements El Niño/La Niña joue un rôle important à l’échelle planétaire, leur influence est très faible sur l’Europe, contrairement à ce que l’on peut lire sur les réseaux sociaux en particulier.
Que se passe-t-il dans l’océan Arctique, où la surface de banquise, de glace de mer, tend à diminuer de décennie en décennie?
En cette fin de printemps, nous assistons à une fonte très précoce d’une glace de mer particulièrement fine, en raison d’une succession de bouffées de chaleur provenant des latitudes tempérées et qui ont envahi tout l’Arctique. De plus, le régime des vents tend à déplacer la banquise vers les bords de l’océan arctique, notamment vers la Mer du Groenland et la mer de Barents. Or la glace fond plus vite dans les régions marginales qu’au cœur de l’océan Arctique. Il n’est pas improbable que l’on observe cette année un nouveau record de minimum de superficie de glace à la fin de l’été, détrônant ainsi 2012. En tout cas, il est quasi-certain que cette année 2020 soit dans le “top 5” des étés les moins englacés en Arctique.
Fin mai, Météo-France a publié des cartes de prévision saisonnière pour les mois de juin, juillet et août en Europe. Que montrent-elles?
Il faut savoir que la prévision saisonnière, qui porte sur le trimestre à venir, est un exercice difficile, en particulier en Europe. Pour l’été, les grandes tendances que l’on modélise sont en général un peu plus fiables que pour les autres saisons, en particulier pour la température. Les modèles montrent cette année que pour l’été, l’Europe a plus de chance de vivre un été plus chaud que la normale dans son ensemble, avec un dégradé Nord-Sud. Le nord de l’Europe connaîtrait un climat normal à légèrement plus chaud. En revanche, les chances d’avoir un été plus chaud (voire beaucoup plus chaud) et plus sec que la normale sont élevées sur le sud de l’Europe et tout le bassin méditerranéen. Quant à vous dire la limite exacte de ce dégradé Nord-Sud sur la France, c’est-à-dire si la Bretagne et le Nord se comporteront comme le Sud de la France, je ne franchirais pas ce pas. Les tendances générales ne se définissent pas à 500-1000 km près mais doivent être interprétées à plus grande échelle!
Sur quoi se base-t-on pour établir cette prévision estivale?
On utilise les résultats d’un ensemble de modèles de climat fourni par la communauté internationale. Comme pour l’étude du changement climatique, cela n’a pas de sens de prendre un seul modèle de climat pour la prévision saisonnière et il faut considérer toutes les prévisions faites par les grands centres météo/climat du monde entier. Les conditions estivales prévues dépendent de la température de l’océan, de la circulation atmosphérique bien sûr, mais aussi localement sur les continents de l’état d’humidité des sols. En été lorsque les sols sont humides, l’évaporation de cette eau tend à freiner la hausse des températures. Mais si le sol est sec dès le début l’été, alors cela peut contribuer à intensifier la chaleur estivale jusqu’au développement de fortes canicules. Or nous avons des sols extrêmement secs, notamment dans le nord de la France ou la situation est du même ordre de celle de l’été caniculaire de 1976. Cette année 2020 est vraiment exceptionnelle dans le sens où l’on est passé d’un état de sol très humide sur le Nord de la France à la sortie de l’hiver (à cause de la persistance de la phase positive de l’Oscillation Nord Atlantique que l’on a évoquée au tout début) à une sècheresse en fin de printemps après trois mois très secs, quasiment sans pluie, avec une bise (vent de Nord-Est) marquée qui a asséché les sols, le tout avec des records d’ensoleillement sur tout le Nord de la France, l’Angleterre et le Benelux.
Cela veut-il dire qu’il faut s’attendre à une canicule, courte et intense comme en 2019 ou moins forte mais plus longue comme en 2003?
En prévision saisonnière, on ne peut pas aller à ce niveau de précision. On sait que dans un climat plus chaud et sec, le risque de subir une canicule augmente fortement. Mais un risque plus élevé ne ne veut pas dire qu’il aura une canicule à coup sûr! A cause du réchauffement climatique global lié aux activités humaines, le risque de canicule augmente de toute façon. On mesure aujourd’hui que les extrêmes de températures augmentent deux fois plus vite que la température moyenne, ce qui est également simulé par nos modèles.
Quelles sont les conditions nécessaires à l’établissement d’une canicule?
Les canicules peuvent avoir deux origines. La première correspond à une circulation atmosphérique caractérisée par des vents du sud qui ramènent de l’air chaud de l’Afrique du Nord/Sahara sur la France, en passant par l’Espagne/Portugal. Une canicule peut aussi se produire quand une zone de haute pression (un anticyclone) s’installe sur la France et bloque la circulation de l’air, en particulier celui venant de l’océan qui est plus frais. Sous cet anticyclone, la température augmente de jour en jour sans que cet air réchauffé puisse réellement s’échapper.
C’est ce qui s’est passé l’an dernier quand on a battu beaucoup de records ?
Non. L’an dernier, la canicule a été principalement provoquée par le premier phénomène, à savoir l’arrivée rapide d’air très chaud et très sec d’Afrique du Nord. La canicule a été très forte mais de courte durée car cette remontée d’air chaud d’Afrique n’a pas été suivie par l’arrivée d’un anticyclone qui aurait fait stagner cet air, ce qui aurait pu être réellement catastrophique; l’air chaud a fini par être rapidement balayé par un front orageux. Les canicules les plus intenses se produisent quand les deux phénomènes s’enchaînent en présence d’un sol très sec : c’est ce qui s’était passé en Août 2003, avec un réchauffement venu du continent africain suivi d’un anticyclone qui a bloqué cet air chaud, lequel a ensuite continué à s’échauffer de jour en jour, alors que le réservoir d’humidité dans les sols était vide après les canicules précédentes des mois de Juin-Juillet. En prévision saisonnière, on ne peut pas prévoir cet enchaînement de situations et donc on ne peut pas prévoir ni l’intensité, ni la temporalité des canicules qui pourraient se produire à horizon de l’été. On parle de probabilité et de risque et l’on dit que pour cet été, la probabilité d’un été plus chaud et/ou sec que la normale est forte, avec un risque de canicule des lors augmenté.
Dans le bassin Atlantique, les prévisionnistes américains pronostiquent une activité cyclonique au dessus de la normale, avec 13 à 19 phénomènes « nommés », des tempêtes tropicales, dont 6 à 10 pourraient être des cyclones et même 3 à 6 des cyclones majeurs. Comment expliquer l’ampleur de cette saison cyclonique qui dure jusqu’au mois de novembre?
L’activité cyclonique dépend principalement de deux facteurs. D’abord de la température de surface de l’océan Atlantique, en particulier entre les côtes africaines et les Caraïbes. Plus elle est élevée, plus il y a d’énergie disponible dans l’océan pour la formation des cyclones. Or les températures océaniques dans l’Atlantique Tropical sont très élevées ce printemps. Le second facteur est relié à l’état du Pacifique dont je parlais précédemment, à savoir si l’on est en situation El Niño, neutre, ou La Niña. L’état du Pacifique contrôle les vents en haute altitude sur toute la bande tropicale et durant la Niña, la vitesse des vents d’altitude au dessus de l’Atlantique est plus faible. Or plus les vents sont faibles, plus un cyclone peut se développer facilement car le sommet du cyclone n’est pas cisaillé par le vents d’altitude et le tourbillon cyclonique peut bien se développer verticalement sur toute la colonne atmosphérique, de la surface de l’océan jusqu’à 12-15 km d’altitude. Généralement, il y a donc plus de cyclones en Atlantique pendant les années La Niña. Cette saison 2020 remplit donc les deux conditions que j’ai énoncées, ce qui laisse penser qu’elle pourrait être très active. Mais si le phénomène La Niña ne ne se développe pas comme nous l’anticipons, il pourrait y avoir moins de cyclones que prévu aujourd’hui.
Peut-on voir l’empreinte du réchauffement climatique sur les cyclones ?
C’est une question très complexe et les incertitudes sont encore importantes. A l’échelle globale, il semblerait que le réchauffement climatique intensifie les cyclones puissants et inhibent les cyclones les plus faibles. On aurait donc moins de cyclones, mais plus puissants. Sur l’Atlantique, les incertitudes sont trop fortes pour donner une information robuste. Mais d’ores et déjà, on observe que les cyclones ont progressivement eu plus d’impacts sur les dernières décennies, même si les cyclones ne sont pas forcément plus forts en tant que tels en termes de vent. D’abord parce que la hausse du niveau de la mer augmente la probabilité de submersion des terres quand le cyclone frappe les côtes. Ensuite parce qu’il y a plus de pluies dans les cyclones aujourd’hui, à caractéristiques égales (même vent, dimensions etc.), qu’il n’y en avait il y a 40 ou 50 ans.
Pour quelle raison sont-ils plus pluvieux ?
Plus la température de l’air est élevée, plus il peut contenir de vapeur d’eau et plus l’évaporation de l’océan est importante. Pour chaque degré supplémentaire, la quantité de vapeur augmente de 7% environ, ce qui se traduit donc par une quantité d’eau « précipitable » (c’est-à-dire qui tombe potentiellement sous forme de pluie) beaucoup plus importante. On a montré par exemple pour le cyclone Harvey qui a touché la région de Houston en Aout 2017 et qui a provoqué des inondations catastrophiques, ce facteur a contribué à augmenter la quantité de pluie de 10% à 30%. Ce qui est considérable: 700 mm contre 500 mm d’eau n’engendrent pas les mêmes conséquences sur des terres touchées par les cyclones!
Qu’en est-il dans l’océan Indien et le Pacifique ?
Les incertitudes sont aussi fortes dans ces deux bassins et il reste difficile d’interpréter les tendances observées qui suggèrent des phénomènes plus extrêmes. Celles-ci sont cohérentes avec ce que l’on attend en atmosphère plus chaude mais encore une fois, il est difficile d’avoir du recul sur les cyclones. Pourquoi ? Parce que peu de cyclones touchent terre et beaucoup restent des événements océaniques. Avant l’arrivée des satellites, dans les années 1980, on n’avait d’informations sur ces cyclones non atterris qu’au travers d’observations de navires ou indirectement via les mesure de la houle qui arrive sur les côtes. Ce manque de recul historique pèse pour interpréter les changements récents observés. D’autre part, la modélisation des cyclones requiert des modèles très fins car même s’ils provoquent de très gros impacts, ce ne sont pas des entités météorologiques très étendues. D’ici une décennie, grâce à l’évolution de nos moyens de calculs et de nos connaissances, on espère pouvoir faire de meilleures prévisions cycloniques directement à partir des modèles. Pour le moment, ces prévisions ne sont pas directes mais reposent sur de grands indicateurs (température de l’eau, écart de vent entre surface et altitude) qui contrôle la statistique des cyclones sur une saison donnée comme nous l’avons déjà présenté.
Recueilli par Denis Delbecq
Pour en savoir plus
• Article du Monde (Décodeurs) sur les prévisions de cet été
• Article du Parisien sur les prévisions de l’été 2019.
• Les canicules dans le monde en ce printemps 2020 (Ouest France)
• Nord et Pas de Calais en vigilance sécheresse (France 3 Hauts de France)
• Incendies Zombies dans l’Arctique (Reporterre)
• Sécheresse exceptionnelle dans l’Est de la France et l’Europe centrale (Reporterre)
• Risque de sécheresse majeure et durable dans le sud-ouest des Etats-Unis (Reporterre)
• La Route du Nord (le long de la Sibérie) ouverte très tôt cette année (Moscow Times)
Sites scientifiques
• Le centre américain de la neige et de la glace (NSIDC)
• La page de prévision saisonnières de Météo France
• La prévision saisonnière cyclonique de la NOAA (en anglais)
• La liste des prénoms de tempêtes et cyclones pour 2020 dans l’Atlantique (en anglais)
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