La façon dont le changement climatique affecte les signaux thermodynamiques, tels que les températures atmosphériques, est relativement bien comprise. Ses effets sur la circulation atmosphérique sont cependant plus complexes parce que l’atmosphère est bruyante et chaotique et parce que les changements thermodynamiques peuvent générer des effets qui rendent les changements de circulation difficiles à déchiffrer.

Les modèles offrent de nombreuses prédictions des changements de la circulation atmosphérique résultant du changement climatique, mais ces prédictions se sont avérées difficiles à vérifier. Cela commence à changer à mesure que les chercheurs accumulent un enregistrement d’observation plus long de la circulation atmosphérique et qu’ils développent de nouveaux outils.

Dans AGU Advances, les chercheurs passent en revue les effets connus du changement climatique sur la circulation, résument la compréhension actuelle de leurs mécanismes et soulignent les lacunes dans les connaissances et les opportunités pour les recherches futures. Ils prédisent l’arrivée d’un « âge d’or » dans l’étude de la dynamique de la circulation, qui pourrait résoudre les divergences entre les modèles et les observations et améliorer notre compréhension de la façon dont le changement climatique affectera le système climatique de la Terre.

Les signaux déjà détectés de changement climatique affectant la circulation comprennent un déplacement vers les pôles des courants-jets dans la basse troposphère et un affaiblissement du courant-jet de l’hémisphère nord et de la trajectoire des tempêtes. La dynamique de certains signaux est comprise et a été attribuée aux activités humaines.

Par exemple, les efforts visant à améliorer la qualité de l’air ont permis de réduire le nombre d’aérosols au-dessus des terres. Parce que les aérosols réfléchissent la lumière du soleil, cette diminution a entraîné une augmentation du rayonnement de surface et des températures de surface, ce qui a affaibli le jet eurasien estival au cours des 40 dernières années.

Les mécanismes précis derrière d’autres signaux, tels que le décalage du bord de la cellule de Hadley, qui représente le bord des régions subtropicales sèches où se trouvent principalement les déserts, restent débattus. Plusieurs autres signaux ont été proposés ou modélisés mais n’ont pas encore été observés dans les observations.

Dans certains cas, il existe des écarts flagrants entre les prédictions modélisées et les observations. Ils montrent des tendances opposées dans la façon dont la température de surface de la mer du Pacifique tropical change, par exemple, ce qui entraîne des divergences dans les tendances régionales de la trajectoire des tempêtes. Un autre défi consiste à distinguer les réponses liées au changement climatique du bruit.

Ces problèmes et d’autres pourraient bientôt être résolus, selon les auteurs, grâce à l’utilisation de meilleures données et de nouveaux outils tels que l’intelligence artificielle qui offrent des capacités d’analyse améliorées. Des études qui suivent les signaux à travers les saisons et les régions ou qui se concentrent sur les événements extrêmes pourraient être particulièrement utiles, écrivent-ils.

De telles avancées pourraient aider à élucider les mécanismes à l’origine de la dynamique complexe de la circulation et à améliorer la façon dont ils sont représentés dans les modèles climatiques, améliorant ainsi notre compréhension des modèles atmosphériques mondiaux et améliorant les prévisions du changement climatique.