Augmentation des occurrences consécutives d’événements La Niña en raison du réchauffement climatique

Nature volume 619, pages 774-781 (2023)Citer cet article

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La plupart des événements El Niño se produisent sporadiquement et culminent au cours d'un seul hiver1,2,3, tandis que La Niña a tendance à se développer après un El Niño et à durer deux ans ou plus4,5,6,7. Par rapport à La Niña d'une seule année, les La Niña consécutives présentent des vents d'est méridionaux plus larges et donc une recharge de chaleur plus lente du Pacifique équatorial6,7, permettant aux anomalies froides de persister, exerçant des impacts prolongés sur le climat mondial, les écosystèmes et l'agriculture8,9,10. ,11,12,13. Les changements futurs dans les événements La Niña qui durent sur plusieurs années restent inconnus. Ici, en utilisant des modèles climatiques en fonction des forçages futurs des gaz à effet de serre14, nous constatons une fréquence accrue de phénomènes La Niña consécutifs allant de 19 ± 11 % dans un scénario à faibles émissions à 33 ± 13 % dans un scénario à émissions élevées, soutenue par une analyse inter- le consensus du modèle est plus fort dans les scénarios à émissions plus élevées. Sous l’effet de serre, un maximum de réchauffement moyen dans le nord-est subtropical du Pacifique améliore la réponse thermodynamique régionale aux perturbations, générant des vents d’est anormaux plus au nord qu’au XXe siècle en réponse aux anomalies chaudes d’El Niño. La sensibilité du schéma d’anomalie élargi vers le nord est encore accrue par un maximum de réchauffement dans le Pacifique oriental équatorial. La recharge de chaleur plus lente associée aux anomalies vers l'est élargies vers le nord facilite la persistance des anomalies froides de La Niña de première année dans une La Niña de deuxième année. Ainsi, les extrêmes climatiques observés lors des épisodes historiques consécutifs de La Niña se produisent probablement plus fréquemment au XXIe siècle.

L’oscillation australe El Niño (ENSO) est la plus forte fluctuation climatique d’une année à l’autre, alternant irrégulièrement entre des épisodes chauds d’El Niño et des épisodes froids de La Niña, perturbant gravement les régimes météorologiques mondiaux, l’agriculture et les écosystèmes15,16. ENSO présente une diversité dans son évolution temporelle. Plus précisément, la plupart des événements El Niño se terminent rapidement après avoir mûri pendant l’hiver boréal, tandis qu’environ la moitié des événements La Niña persistent et se réintensifient au cours des deux années suivantes pour devenir des événements La Niña pluriannuels1,17,18,19. Par rapport à un événement La Niña sur une seule année, les événements La Niña pluriannuels tels que ceux de 2020 à 2022 créent un risque plus élevé ou cumulatif d’événements météorologiques extrêmes dans le monde entier20, y compris, par exemple, les sécheresses et les incendies de forêt dans le sud-ouest des États-Unis8,9, les inondations. sur l’Asie du Sud-Est21,22 et une modification des schémas d’ouragans, de cyclones et de moussons dans les océans Pacifique et Atlantique20,21,22,23. La manière dont La Niña, qui s’étend sur plusieurs années, réagit au réchauffement à effet de serre est une question importante, avec de vastes ramifications environnementales et socio-économiques.

La persistance des événements La Niña est souvent modulée par l’amplitude d’un El Niño précédent et par l’influence du Pacifique Nord subtropical. Les événements pluriannuels de La Niña ont tendance à suivre un fort El Niño4,5,6. Par exemple, les trois événements extrêmes El Niño du XXe siècle (1972/73, 1982/83 et 1997/1998) ont été suivis par des événements La Niña pluriannuels (Extended Data Fig. 1). Les événements La Niña pluriannuels se produisent parce qu’un important dégagement de chaleur dans les couches supérieures de l’océan Pacifique équatorial induit par le fort El Niño nécessite plus d’un événement La Niña pour se recharger jusqu’à l’état climatologique24, car le processus de recharge pendant La Niña est généralement plus faible. que le débit associé à El Niño25.

De plus, pendant la phase de développement du premier La Niña au printemps boréal, des vents anormaux du nord-est dans le Pacifique Nord subtropical s'étendent vers le sud-ouest jusqu'à l'équateur avec des anomalies covariantes de température froide de la surface de la mer (SST) (Extended Data Fig. 2), ressemblant à un phénomène négatif. phase du mode méridional du Pacifique Nord (NPMM)7,26,27. Le modèle négatif de type NPMM présente une augmentation des alizés extratropicaux résultant d'une réponse atmosphérique de type Gill à la forte SST liée à El-Niño sur le Pacifique oriental équatorial28,29 et aux fluctuations atmosphériques aux latitudes moyennes induites par la téléconnexion atmosphérique d'El Niño. ou variabilité stochastique interne30,31,32,33. Le modèle négatif de type NPMM se développe et persiste au printemps et en été dans la région boréale sous l’effet d’interactions thermodynamiques air-mer, en particulier une rétroaction vent-évaporation-SST (WES), favorisant le développement d’un La Niña méridional7. Le schéma méridional plus large des anomalies de SST et de vent d’est s’accompagne d’une courbe de contrainte de vent négative plus faible aux latitudes plus extratropicales, ralentissant la recharge du Pacifique équatorial6,7. Ainsi, les anomalies froides de SST persistent pendant la phase de décroissance de La Niña de première année jusqu'au printemps et sont renforcées par la rétroaction saisonnière positive de Bjerknes à la fin de l'été et en automne35, et probablement lors d'un autre événement La Niña.