Intensification des vagues de chaleur en Chine au cours des dernières décennies : rôles des modes climatiques

npj Climate and Atmospheric Science volume 6, Numéro d'article : 98 (2023) Citer cet article

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Les modes de variabilité climatique peuvent avoir une incidence sur les phénomènes météorologiques extrêmes, posant ainsi des problèmes insurmontables à notre environnement. Cependant, la mesure dans laquelle les modes climatiques peuvent moduler les vagues de chaleur en Chine dans un contexte de réchauffement reste mal comprise. Ici, nous examinons les changements d'intensité des vagues de chaleur dans sept régions distinctes : trois régions de l'Est, deux du Centre et deux régions de l'Ouest de la Chine et explorons systématiquement les impacts des modes climatiques, en analysant les observations et en réalisant des expériences de modèle à l'aide d'un modèle linéaire dynamique bayésien et d'un modèle linéaire dynamique bayésien. modèle de circulation générale atmosphérique (AGCM). Des augmentations brutales de l’intensité des vagues de chaleur sont détectées dans toute la Chine au cours d’une période de transition de 1993 à 2000, et l’intensification reste robuste dans le nord et l’ouest de la Chine après la disparition de la tendance au réchauffement. Les impacts combinés de l'oscillation australe d'El Niño (ENSO), de l'oscillation multidécennale atlantique (AMO) et du dipôle de l'océan Indien (IOD) expliquent 62,35 à 70,01 % de l'intensification de la vague de chaleur observée dans les régions Est I, Moyen I, Ouest I et Ouest. IIe régions. Les changements décennaux des circulations atmosphériques associés à la transition de phase négative de l'oscillation interdécennale du Pacifique (IPO), qui est fortement corrélée à la variabilité décennale de l'ENSO, combinés à la transition de phase positive de l'AMO vers le milieu des années 1990, augmentent la température de l'air en surface et accroître la variabilité interne de l'atmosphère et les impacts des modes climatiques, entraînant une augmentation brutale des vagues de chaleur au cours des deux dernières décennies. Ces résultats mettent en évidence l’importance des transitions de phase simultanées des modes climatiques décennaux dans la régulation des vagues de chaleur.

Les vagues de chaleur ont des impacts majeurs sur les écosystèmes et la société humaine1. Historiquement, les vagues de chaleur ont eu des effets néfastes sur la santé humaine, les cultures, la végétation, la qualité de l’air et les risques naturels2,3. Avec l’augmentation de la température mondiale due au changement climatique, des températures extrêmes se sont produites partout dans le monde et ont suscité des inquiétudes croissantes dans le public au cours des dernières décennies4,5,6,7,8,9,10. Au-delà de la tendance au réchauffement, il a été démontré que les modes dominants de variabilité climatique, tels que El Niño et l'oscillation australe (ENSO), l'oscillation multidécennale atlantique (AMO) et le dipôle de l'océan Indien (IOD), modulent les régimes hydrométéorologiques mondiaux, intensifient la durée et la fréquence des vagues de chaleur et provoquent des catastrophes naturelles dans diverses régions du monde11,12,13,14,15,16. Malgré une appréciation croissante de l’interaction entre le réchauffement anthropique et les modes climatiques internes, on sait peu de choses dans quelle mesure les modes climatiques peuvent moduler les vagues de chaleur en Chine. En particulier, notre compréhension scientifique des processus physiques qui conduisent à l’intensification des vagues de chaleur est limitée17,18.

Au cours du siècle dernier, la Chine a connu une nette tendance au réchauffement, une croissance démographique rapide et une urbanisation. La température moyenne annuelle de l’air à la surface de la Chine a augmenté de plus de 1 °C, accompagnée de journées d’été plus fréquentes et plus chaudes19,20,21. La tendance évidente au réchauffement et les vagues de chaleur plus fréquentes peuvent réduire l’humidité du sol et affecter davantage les cultures, la végétation et la consommation d’eau, entraînant des impacts néfastes sur la sécurité alimentaire et la durabilité des ressources en eau en Chine22,23. Dans le même temps, l’intensité des températures extrêmes devrait augmenter à l’avenir en raison de la concentration accrue de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale24. Cependant, les études sur les vagues de chaleur et leur changement de comportement en Chine se concentrent principalement sur les tendances croissantes associées aux effets anthropiques (par exemple, le réchauffement des gaz à effet de serre, les îlots de chaleur urbains) et aux facteurs isolés à l'échelle régionale9,25,26,27,28. Une étude récente a révélé une intensification brutale (c'est-à-dire soudaine) de l'ampleur moyenne des vagues de chaleur en Chine vers 1996-1997 et a fait allusion aux changements liés à l'augmentation de la température mondiale29. Toutefois, une évaluation systématique de l’intensification brutale de la vague de chaleur dans différentes régions géographiques de la Chine n’a pas encore été réalisée. Bien qu’il ait été suggéré que les anomalies climatiques à grande échelle associées à ENSO, AMO et IOD affectent la fréquence, la durée et l’intensité des vagues de chaleur dans certaines régions de Chine11,20,29, leurs contributions relatives à l’intensification brutale dans différentes régions et à la les mécanismes sous-jacents restent flous.