Evénements extrêmes

Canicules, sécheresses et inondations sont à la hausse, les vagues de froid à la baisse. Par contre il n’y a pas (encore ?) de changement significatif en matière de cyclones et tempêtes.

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Pluies extrêmes

Pluies extrêmes La moyenne du nombre de jours où les pluies ont dépassé 10 mm a perceptiblement augmenté depuis les années 1950. Cet indicateur reflète une nette intensification des épisodes pluvieux, alors que la moyenne annuelle des pluies, sur la même période, est restée sans tendance.

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Evénements extrêmes

Mesurer l’évolution des événements extrêmes est un défi pour les climatologues… Tout simplement parce que par définition, il s’agit d’événements rares. Or détecter si des événements rares sont en train de devenir plus fréquents est intrinsèquement compliqué : pour qu’une statistique soit significative, elle doit en effet reposer sur beaucoup d’événements !

C’est au niveau des températures que le signal le plus probant existe. On assiste ainsi, depuis 1950, à la fois à un accroissement de fréquence des épisodes les plus chauds (par exemple les journées où la température dépasse les 35°C, un seuil identifié comme dommageable à la fois pour les populations humaines et pour les écosystèmes), et aussi à un allongement de la durée des vagues de chaleur. En même temps, l’on assiste à une raréfaction des épisodes froids, à la fois en intensité et en durée.

Pour ce qui concerne les précipitations, l’on observe depuis les années 1950 un accroissement des pluies les plus intenses, bien perceptible aux moyennes latitudes. Les inondations augmentent en conséquence. Ceci ne contredit pas le réchauffement observé : une atmosphère plus chaude est susceptible de contenir plus de vapeur d’eau (cf. cycle de l’eau), fournissant ainsi davantage de  « carburant » pour alimenter les précipitations. De plus, l’accroissement des pluies intenses est compatible avec l’existence d’un assèchement : si une quantité d’eau donnée tombe en quelques épisodes très violents plutôt qu’en continu, de longues périodes sans pluie peuvent tout à fait se développer.

Bien que l’absence d’un réseau de surveillance global des épisodes de sécheresse (lié au caractère stratégique des ressources en eau) ne permette pas d’étayer l’hypothèse d’un accroissement global de la fréquence des sécheresses, de nombreux pays ont récemment dû faire face à des sécheresses exceptionnelles et la plupart des modèles climatiques suggèrent que l’évolution conjointe des précipitations et de l’évaporation devrait exacerber ce risque au cours du XXIe siècle, en particulier dans les climats de transition de type Méditerranéen. Des indices empiriques de sécheresse basés sur les précipitations et la température (ex : indice PDSI pour Palmer Drought Severity Index) suggèrent par ailleurs que la surface globale des régions très arides (PDSI<-3) aurait doublé depuis 1970, sans pour autant témoigner de sécheresses d’une intensité inégalée dans un passé plus lointain.

L’étude des cyclones tropicaux ne montre pas non plus d’évolution indiscutable. Une publication américaine affirme que le nombre de cyclones de catégories 4 et 5 (les plus intenses) augmente depuis 30 ans au détriment des autres dans l’Atlantique nord. Mais elle ne fait pas l’unanimité.

Quant aux tempêtes extratropicales, elles n’ont montré aucune tendance globale  significative au cours des 50 dernières années. Les tempêtes spectaculaires qui ont frappé la France en 1999 (Lothar et Martin) et en 2010 (Xynthia), par exemple, n’avaient rien d’exceptionnel au plan météorologique par rapport à celles des décennies précédentes.

 

Pour en savoir plus

La définition même d’événement extrême souffre d’un certain flou, qui ne facilite pas le suivi des phénomènes en jeu. Les climatologues sont en effet souvent partagés entre une définition purement statistique (un épisode qui ne se produit qu’une fois tous les dix ans, ou tous les 100 ans), plus rigoureuse, et des définitions plus pratiques et liées aux impacts. On peut citer par exemple le nombre de jours où la température dépasse 35°C, seuil d’impact généralement admis à la fois pour les populations et pour les écosystèmes. Le problème étant que des événements statistiquement non extrêmes, comme la tempête Xynthia qui a frappé la France en 2010, peuvent avoir des conséquences très sévères ; à l’inverse, un épisode hivernal exceptionnel par ses températures relativement élevées peut passer totalement inaperçu du public puisque n’ayant aucune conséquence dommageable apparente.

Si la montée des extrêmes de chaleur (et la réduction des extrêmes de froid) est relativement simple, car elle est à la fois prévisible théoriquement et déjà constatée pratiquement, les choses sont beaucoup plus compliquées pour les précipitations. On peut d’ailleurs le regretter, car les dégâts potentiels que recèlent les extrêmes de pluviométrie sont particulièrement importants, et qu’il serait par conséquent utile de bien cerner les mécanismes gouvernant ces phénomènes. Ce que l’on sait, c’est que la physique veut qu’un air plus chaud puisse contenir plus de vapeur d’eau qu’un air froid (relation de Clapeyron). Et la présence de plus de vapeur d’eau dans l’atmosphère ouvre la possibilité de pluies plus violentes lorsque les bonnes circonstances sont réunies, puisqu’il y a plus d’eau mobilisable. Mais en même temps, l’effet radiatif instantané des gaz à effet de serre est le plus souvent de stabiliser la colonne atmosphérique, ce qui pourrait en principe contrecarrer en partie l’effet précédent. Selon les modèles, le réchauffement climatique devrait néanmoins, au final, avoir pour effet d’accroître l’intensité des pluies, et une tendance en ce sens a en effet été observée dans de nombreuses régions du globes où l’on dispose de séries quotidiennes ou horaires suffisamment longues. Reste à savoir comment elle évoluera à plus long-terme, car les modèles sont loin d’être unanimes concernant l’amplitude et la répartition géographique de ces tendances.

Autre grande question controversée, l’évolution des cyclones tropicaux. L’extraordinaire capacité de destruction de ces phénomènes, et le fait qu’ils concernent les États-Unis, première puissance scientifique mondiale, ont généré un très important volume de recherche sur l’activité cyclonique, particulièrement depuis Katrina, en 2005, qui avait dévasté la Nouvelle-Orléans. Pourtant, aucun signal clair ne se dégage. Il faut dire que les reconstructions du nombre de cyclones depuis le début du siècle ne sont pas très fiables scientifiquement, la quantité de cyclones « manqués » par les observateurs n’étant pas facile à estimer. Par ailleurs, la tendance à l’intensification observée sur 30 ans dans l’Atlantique n’est pas non plus incontestable. En effet, la vitesse du vent (qui détermine à quelle catégorie un cyclone appartient) n’est pas directement observable par satellite. Elle est estimée, pour les cyclones les plus anciens, par diverses méthodes empiriques, par exemple à partir du diamètre de l’œil.

Si cette tendance à l’intensification (alors que le nombre absolu de cyclones n’augmente pas) se confirmait, elle aurait cependant une certaine logique. C’est que la hausse des températures semble avoir deux effets contradictoires. Le premier, en augmentant les températures océaniques, est d’augmenter la vapeur d’eau disponible tout en fournissant plus d’énergie au système. Un effet cohérent avec une plus grande violence des phénomènes. Mais la hausse des températures pourrait également accroître le cisaillement vertical au-dessus de l’Atlantique ouest, autrement dit l’écart de vitesse entre l’air des basses couches de l’atmosphère et l’air de son sommet. Cet accroissement serait le résultat d’une augmentation de l’intensité des vents d’ouest d’altitude. Ce cisaillement gène la formation des cyclones qui ont besoin de pouvoir s’organiser verticalement pour monter en puissance.

Référent scientifique

Fabrice Chauvin,

Chercheur au CNRM-GAME (Centre National de Recherches Météorologiques - Groupe d’études de l’Atmosphère Météorologique).