Une étude révèle pourquoi l'hémisphère sud est plus orageux que le nord

Les tempêtes et les phénomènes météorologiques extrêmes sont plus forts dans l'hémisphère sud que dans l'hémisphère nord. L'hémisphère sud a un courant-jet plus fort et des événements météorologiques plus extrêmes que l'hémisphère nord. Comprendre l'importance relative du contraste terre-océan, y compris la topographie, les processus radiatifs et la circulation océanique, pour déterminer cette asymétrie est essentiel et peut aider à interpréter les projections des tempêtes futures.

Utilisant une perspective énergétique, des observations et des simulations de modèles climatiques, une nouvelle étude du Université de Chicago offre une première explication de ce phénomène. Ils ont trouvé deux coupables importants : la circulation océanique et les grandes chaînes de montagnes dans le Hémisphère nord.

L'étude a également découvert que ce déséquilibre des tempêtes s'était accru depuis les années 1980, lorsque l'ère des satellites a commencé. Ils ont constaté que l'augmentation était qualitativement conforme aux prévisions de changement climatique faites par des modèles basés sur la physique.

Pendant longtemps, on en savait beaucoup moins sur la météo dans l'hémisphère sud. La plupart des moyens d'observation du temps étaient terrestres. Mais avec l'avènement de l'observation mondiale par satellite dans les années 1980, nous avons pu quantifier à quel point la différence était extrême. L'hémisphère sud a un courant-jet plus fort et des événements météorologiques plus extrêmes.

Les réflexions avaient été partagées, mais personne n'avait trouvé de cause concluante à cette asymétrie. Shaw, Osamu Miyawaki (Ph.D. '22, actuellement au National Center for Atmospheric Research) et Aaron Donohoe de l'Université de Washington avaient tous des théories issues de recherches antérieures mais voulaient aller plus loin. Cela a nécessité de combiner de nombreuses sources de preuves issues d'observations, de théories et de simulations climatiques basées sur la physique.

La climatologue de l'Université de Chicago, Tiffany Shaw, a déclaré : "Vous ne pouvez pas mettre la Terre dans un bocal, alors à la place, nous utilisons des modèles climatiques basés sur les lois de la physique et menons des expériences pour tester nos hypothèses."

Ils ont appliqué un modèle numérique de Le climat de la Terre basée sur des règles physiques pour répliquer les données. Ils ont ensuite mesuré les effets de la suppression de chaque variable, une à la fois, sur la tempête.

Ils ont d'abord examiné la topographie en tant que facteur. Il y a plus de chaînes de montagnes dans l'hémisphère nord, et de grandes chaînes de montagnes peuvent entraver le mouvement de l'air pour atténuer les tempêtes. En effet, lorsque les scientifiques ont aplati chaque montagne sur terre, environ la moitié de la différence de tempête entre les deux hémisphères a disparu.

L'autre partie concernait la circulation de l'océan. L'eau circule à travers le monde comme un tapis roulant lent mais puissant : elle descend dans l'Arctique, traverse les fond de l'océan, monte en Antarctica, puis remonte près de la surface, transportant de l'énergie avec elle. Les deux hémisphères ont maintenant un différentiel d'énergie. L'autre moitié de la variance des tempêtes a disparu lorsque les scientifiques ont tenté de retirer ce tapis roulant.

Après avoir répondu à la question fondamentale de savoir pourquoi l'hémisphère sud connaît plus de tempêtes, les scientifiques ont examiné l'évolution de la tempête.

Ils ont découvert que l'asymétrie des tempêtes s'est accrue au cours de l'ère des satellites, qui a commencé dans les années 1980, en analysant les observations des décennies précédentes. Autrement dit, alors que le changement moyen dans l'hémisphère nord a été minime, l'hémisphère sud devient encore plus orageux.

Les variations de l'océan étaient liées aux changements de tempête dans l'hémisphère sud. Ils ont découvert que l'hémisphère nord a également une influence océanique comparable. Pourtant, cette influence est annulée par l'augmentation de l'absorption solaire de l'hémisphère Nord due à la fonte de la neige et de la banquise.

Comme vérification indépendante essentielle de l'exactitude de ces modèles, les scientifiques ont examiné les modèles qui ont été utilisés pour prévoir le changement climatique dans le cadre du rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat et a découvert qu'ils affichaient tous les mêmes signaux - une augmentation des tempêtes dans l'hémisphère sud et des changements mineurs dans le nord.

Les scientifiques noté, "Il peut être surprenant qu'une question aussi simple et trompeuse - pourquoi un hémisphère est plus orageux qu'un autre - soit restée sans réponse pendant si longtemps, mais Shaw a expliqué que le domaine de la physique du temps et du climat est relativement jeune par rapport à de nombreux autres domaines."

Journal de référence:

1. Tiffany A. Shaw et al. Plus orageux de l'hémisphère sud induit par la topographie et la circulation océanique. PNAS. EST CE QUE JE: 10.1073 / pnas.2123512119