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Jet-streams, glace de mer et changement climatique // Jet-streams, sea ice and climate change

Le Canada et les Etats-Unis connaissent depuis plusieurs jours une vague de froid sans précédent avec de la neige jusqu’en Floride. Cette descente d’air froid polaire n’a rien d’extraordinaire, si ce n’est sa durée. Elle se produit régulièrement chaque hiver sur le continent nord-américain, en partie du fait d’une position du jet-stream polaire qui se situe plus au sud. Ce courant joue un rôle important dans la météo de l’hémisphère nord, un rôle aujourd’hui perturbé par le changement climatique. En effet, les zones polaires se réchauffent deux fois plus vite que les zones tempérées et tropicales. Or, la différence de température est à l’origine de la vigueur de cette ceinture de vents très forts qui fluctue autour de la zone arctique à uen dizaine de kilomètres d’altitude

Ce jet-stream a un trajet sinueux parce qu’il est déformé par les dépressions atmosphériques qui le repoussent vers les pôles. Lorsque les méandres descendent très au sud, ils permettent à l’air froid arctique de pénétrer sur les zones tempérées. Plus au nord, le jet-stream maintient l’air froid au-dessus de l’Arctique. Or, les preuves scientifiques s’accumulent sur le fait que la réduction des différences de températures entre pôle nord et tropiques rend la trajectoire du courant-jet plus sinueuse. Celui-ci descend plus vers le sud et remonte plus vers le nord si bien que ces dernières années, des températures dépassant les normales de 20 à 30°C ont été observées plusieurs fois en Arctique. Comme je l’ai mentionné dans des notes précédentes, fin décembre 2015, le pôle Nord a connu des températures positives de +2°C alors que la moyenne 1958-2002 est de -28°C. A l’inverse, en janvier 2017, toute l’Europe centrale et de l’est, jusqu’en Grèce où on a relevé -15°C, a subi des températures polaires.

Si l’Arctique se réchauffe plus vite, c’est à cause de la réduction de la couverte de glace de mer sur l’Océan. En moyenne entre 1979 et 2010, l’extension minimale de glace de mer dans l’Arctique à la fin de l’été était de 6,6 millions de km². Elle est descendue à 3,4 millions de km² en 2012, record absolu que n’a pas battu 2017 et ses 4,9 millions de km². Cette réduction de la surface de glace de mer signifie que les eaux libres absorbent la chaleur solaire alors que la couverture de glace renvoie cette chaleur vers l’espace. Ces eaux plus chaudes retardent la formation de la banquise en début d’hiver. L’océan se réchauffe ainsi que les couches basses de l’atmosphère. En septembre 2017, la mer de Barents au nord de la Norvège présentait ainsi une anomalie de température de +4°C.

Des modèles informatiques performants permettent aujourd’hui aux climatologues de prévoir cinq mois à l’avance l’extension ou la régression de la glace de mer. Ces prévisions intègrent aussi son épaisseur qui influe sur la surface estivale restante. Les modèles permettent aussi de se projeter dans l’avenir. Selon le Centre de recherche de Météo France, il existe in lien évident entre la fonte des glaces et la trajectoire du jet-stream. Il devrait voir sa sinuosité augmenter, favorisant ainsi les vagues de froid. Toutefois, une projection vers la seconde partie du siècle montre une remontée du jet-stream vers le nord sur l’ensemble des saisons, pérennisant ainsi des hivers plus doux.

Source : Science et Avenir.

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Canada and the United States have been experiencing unprecedented cold weather for several days with snow all the way to Florida. This descent of cold polar air is not extraordinary, except its duration. It occurs regularly every winter on the North American continent, partly because of a position of the polar jet-stream which lies further south. This jet-stream plays an important role in the weather of the northern hemisphere, a role today disrupted by climate change. Indeed, the polar areas warm up twice as fast as the temperate and tropical zones. However, the difference in temperature is responsible for the vigour of this belt of very strong winds which fluctuates around the Arctic zone at a height of about 10 km.
This jet-stream has a winding path because it is deformed by the atmospheric depressions that push it towards the poles. When the meanders descend to the very south, they allow cold Arctic air to penetrate the temperate zones. Further north, the jet stram keeps cold air over the Arctic. However, scientific evidence is accumulating on the fact that the reduction of temperature differences between the north pole and the tropics makes the trajectory of the jet stream more sinuous. The latter is more southerly and more northerly, so that in recent years, temperatures exceeding 20°C to 30°C have been observed several times in the Arctic. As I mentioned in previous posts, at the end of December 2015, the North Pole experienced positive temperatures of + 2°C while the 1958-2002 average was -28°C. Conversely, in January 2017, all of central and eastern Europe, as far as Greece, where temperatures rose to -15°C, suffered polar temperatures.
If the Arctic warms up faster, it is because of the reduction of the sea ice cover on the ocean. On average between 1979 and 2010, the minimum sea ice extent in the Arctic at the end of the summer was 6.6 million km². It went down to 3.4 million km² in 2012, an absolute record that was not beaten by 2017 and its 4.9 million km². This reduction of the sea ice surface means that the open water absorbs solar heat while the ice cover reflects this heat to space. These warmer waters delay the formation of the sea ice in early winter. The ocean warms up as well as the lower layers of the atmosphere. In September 2017, the Barents Sea in northern Norway thus had a temperature anomaly of + 4°C.
High-teechnology computer models nowadays allow climatologists to predict the extension or regression of sea ice five months in advance. These forecasts also include its thickness, which influences the remaining summer surface.
Models also make it possible to project oneself into the future. According to Météo France’s Research Center, there is an obvious link between the melting ice and the trajectory of the jet-stream. We should see its sinuosity increase, favouring the cold waves. However, a projection towards the second half of the century shows a rise of the jet-stream towards the north over all the seasons, thus perpetuating the milder winters.
Source: Science et Avenir.

Animation montrant le jet-stream polaire, avec des vents pouvant atteindre 160 km/h. Sur l’animation, ces vents puissants sont représentés en rouge, tandis que les vents plus modérés sont en bleu.

Animation showing the polar jet stream, with winds up to 160 km / h. On the animation, these strong winds are represented in red, while the more moderate winds are in blue.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/62/Aerial_Superhighway.ogv

 

Vue du jet-stream polaire et de son homologue subtropical (Source : Lyndon State College Meteorology)

View of the polar jet stream and its subtropical counterpart (Source: Lyndon State College Meteorology)

Glace de mer dans l’Arctique (Photos: C. Grandpey)

La Chine s’attaque aux émissions de carbone // China tackles carbon emissions

Alors que l’administration Trump fait marche arrière dans la lutte contre le changement climatique, la Chine, elle, renforce son engagement.
Le Président chinois Xi Jinping a récemment tenu sa promesse de lancer un marché national du carbone. Même s’il n’est pas aussi ambitieux que le projet d’origine, le programme chinois, qui couvrira le secteur de l’électricité dans sa première phase, a déjà dépassé le marché du carbone de l’Union Européenne. En tant que tel, la Chine envoie un signal fort aux autres pays et leur montre qu’elle respecte l’Accord de Paris.
La Chine commencera par son secteur énergétique qui représente 46% des émissions de dioxyde de carbone dans le pays. Elle a ensuite l’intention d’étendre le programme, entre autres, à la pétrochimie, à la sidérurgie et à l’aviation. Si tout va bien, les experts disent que le programme pourrait permettre à la Chine d’atteindre ses objectifs de l’Accord de Paris sur le climat. Le marché pourrait réduire les émissions de dioxyde de carbone de la Chine de près de 30% d’ici 2030.
Une réussite du programme pourrait assurer à la Chine le statut de leader en matière de climat, d’autant plus que les États-Unis ne joueront plus un rôle prépondérant. En effet, l’administration Trump a clairement indiqué qu’elle ne considérait plus le changement climatique comme une menace pour la sécurité nationale.
S’agissant de ce nouveau marché du carbone, les objectifs de la Chine pourraient s’avérer difficiles à atteindre. Comme le fait remarquer la revue Scientific American, aucun système d’échange de carbone dans le monde, y compris ceux de l’UE et de la Californie, n’a permis de réduire significativement les émissions de CO2.
Source: Huffington Post.

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As President Trump’s administration takes steps backward in the world’s fight against climate change, China is ramping up its commitment.

Chinese Premier Xi Jinping recently made good on his promise to launch a national carbon market. Though not as ambitious a scheme originally touted, the program, which will cover China’s power sector in its first phase, has already overtaken the European Union carbon market as the world’s largest. As such, China sends a strong political signal internationally that the country is committed to the Paris Agreement.

China will start with its power sector, which accounts for 46 percent of the nation’s carbon dioxide emissions. It intends eventually to expand the program to petrochemicals, iron and steel, and aviation, among other industries. If all goes well, experts say the program could help China hit its Paris climate agreement targets. The market could reduce China’s carbon dioxide emissions by almost 30 percent by 2030.

A successful program may secure China’s status as a climate leader, particularly as the U.S. retreats from what had been a prominent role. Indeed, Trump’s administration has made it clear that it no longer considered climate change a national security threat.

China’s goals for its new carbon market could prove challenging to achieve. As Scientific American notes, no carbon trading system in the world, including those in the EU and in California, has resulted in significant reductions in CO2 emissions.

Source: Huffington Post.

Nuage de pollution industrielle au-dessus de la Mer de Bohai et de la Mer Jaune, en provenance de la côte orientale de la Chine (Crédit photo: NASA).

Donald Trump retire officiellement le changement climatique de la Stratégie de Sécurité Nationale // Donald Trump officially removes climate change from the National Security Strategy

Depuis l’élection de Donald Trump à la tête des États-Unis, son Administration rejette tout ce qui se rapporte à la science. Elle vient d’interdire aux Centers for Disease Control (CDC) d’utiliser des mots et expressions tels que «vulnérable», «diversité», «transgenre», «fœtus», «fondé sur des preuves» et «scientifique». La censure intervient presque un an après l’interdiction faite à l’Agence de Protection de l’Environnement (EPA) de partager des informations avec le public et l’obligation de supprimer toutes les références au changement climatique sur son site internet.

Aujourd’hui, malgré les montagnes de preuves démontrant les dangers du changement climatique, l’Administration Trump retire ce dernier de la Stratégie de Sécurité Nationale des États-Unis (NSS) en affirmant que ce n’est pas une menace.

Selon un haut responsable de la Maison Blanche, «le changement climatique n’est pas identifié comme une menace à la sécurité nationale, mais le climat et l’importance de l’environnement restent des sujets de discussions». Le nouveau document donne la priorité à l’impact de la sécurité économique, ce qui représente un revirement par rapport à la NSS sous l’Administration Obama qui mettait l’accent sur la menace du changement climatique pour le pays.
La nouvelle mouture de la NSS confirme la décision de Trump de sortir les Etats-Unis de l’Accord de Paris. Il a déclaré qu’il « avait été élu pour représenter les citoyens de Pittsburgh, pas ceux de Paris », et que l’accord « pénalisait les Etats-Unis tout en donnant plus de puissance aux principaux pays pollueurs du monde. »
Source: Journaux américains.

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Since the election of Donald Trump as President of the United States, his Administration has had a sceptical view of all things which are science-based. It has just prohibited the Centers for Disease Control (CDC) from using « vulnerable, » « diversity, » « transgender, » « fetus, » « evidence-based » and « science-based. » The censorship comes almost a year after barring the Environment Protection Agency (EPA) from sharing info with the public and having it remove all references to climate change on its website.

Now, in the face of mountains of evidence to the contrary, it has taken climate change out of the US National Security Strategy (NSS) claiming it’s not a threat.

According to a senior White House official: « Climate change is not identified as a national security threat but climate and the importance of the environment are discussed. » The revised document instead focuses on the impact of economic security, a marked change from the NSS under the Obama administration, which emphasised the national threat of climate change.

The new NSS follows Trump’s decision in June to take the US out of the Paris Agreement, when he declared that he « was elected to represent the citizens of Pittsburgh, not Paris », and that the agreement « hamstrings the United States while empowering some of the world’s top polluting countries ».

Source: U.S. newspapers.

Fonte de la glace de mer arctique et la sécheresse en Californie // The melting of Arctic sea ice and droughts in California

Au début du mois de décembre 2017, des dizaines de milliers d’habitants ont été contraints de quitter leurs maisons menacées par des feux de forêts dans le sud de la Californie. Ils ont causé la mort d’au moins une personne et des pannes de courant dans toute la région. Ces feux de forêts interviennent après plusieurs autres qui ont détruit des parties entières de la  Napa Valley. Et ce n’est peut-être qu’un début.
En effet, les dernières recherches conduites par des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory montrent que la Californie pourrait être touchée par des sécheresses beaucoup plus sévères et plus fréquentes dans un proche avenir.

À l’aide d’une nouvelle modélisation, les scientifiques ont découvert que la fonte rapide de la glace de mer dans l’Arctique pourrait entraîner une réduction de 15% des précipitations en Californie au cours des 20 ou 30 prochaines années. Une telle situation aurait de profondes répercussions dans un État où la sécheresse la plus récente a fait perdre plusieurs milliards de dollars à l’économie.
La dernière étude ajoute une dimension inquiétante à la situation difficile à laquelle la Californie est déjà confrontée pour s’adapter au changement climatique. Elle met l’accent sur la fonte de la glace dans les régions polaires, phénomène dont on a récemment découvert qu’il avait un impact direct et potentiellement dangereux sur la côte ouest des Etats Unis. Alors que les climatologues sont généralement d’accord sur le fait que l’augmentation des températures provoquée par le changement climatique a sérieusement accentué la sécheresse en Californie, des chercheurs se sont demandés si le réchauffement climatique était susceptible d’affecter également la quantité de précipitations dans cet Etat.
L’étude, publiée dans la revue Nature Communications, fournit des preuves convaincantes que c’est la réalité. Le modèle utilisé par les scientifiques se base sur le lien entre la disparition de la glace de mer dans l’Arctique et la formation de dorsales de hautes pressions au-dessus de l’Océan Pacifique. Ces dorsales repoussent les tempêtes hivernales loin de la Californie, ce qui provoque des sécheresses. Les scientifiques ont constaté que lorsque la glace de mer disparaît, il y a formation d’un plus grand nombre de dorsales.
Le modèle mis au point par les scientifiques révèle que, dans un tel contexte, les précipitations en Californie chuteraient en moyenne de 10 à 15% dans les décennies à venir, mais le déclin se manifesterait sporadiquement, en augmentant le risque de sécheresse. Certaines années, la diminution des précipitations provoquée par la diminution de la glace de mer dans l’Arctique dépasserait largement les 15%. Les autres années seraient plus humides que la normale.

L’étude conclut que l’incapacité à réduire rapidement les émissions de gaz à effet de serre pourrait avoir un impact sérieux sur la Californie et d’autres parties des Etats Unis. Cette conclusion contraste fortement avec la politique de l’administration Trump sur le réchauffement climatique, et sa volonté d’ignorer le consensus scientifique qui affirme que les activités humaines sont responsables.
Les mises en garde sur l’impact de la fonte de la glace de mer sur la Californie sont cautionnées par plusieurs éminents climatologues. Ils disent que si l’étude n’est qu’un des multiples modèles utilisés pour expliquer les impacts du réchauffement climatique, elle est confirmée par d’autres études qui ont signalé le lien entre la fonte de la glace de mer dans l’Arctique et la formation de dorsales atmosphériques susceptibles d’affecter la Californie.
Les auteurs de la nouvelle étude sont persuadés que le fait de pouvoir isoler l’effet de la fonte de la glace de mer sur l’atmosphère et ses conséquences sur le comportement de l’océan – avec les répercussions sur les précipitations en Californie – représente un grand pas en avant dans la recherche sur le climat.
Source: The Los Angeles Times.

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Early in December 2017, tens of thousands of residents were forced to flee their homes as a wildfire ripped through southern California. The fast moving fire caused at least one death and power outages throughout the area. This wildfire came after several more that destroyed parts of the Napa Valley in the State. And this might just be the beginning.

Indeed, California could be hit with significantly more dangerous and more frequent droughts in the near future as changes in weather patterns triggered by global warming block rainfall from reaching the state, according to new research led by scientists at Lawrence Livermore National Laboratory.

Using complex new modeling, the scientists have found that rapidly melting Arctic sea ice now threatens to diminish precipitation over California by as much as 15% within 20 to 30 years. Such a change would have profound economic impacts in a state where the most recent drought drained several billion dollars out of the economy.

The latest study adds a worrying dimension to the challenge California is already facing in adapting to climate change, and shifts focus to melting polar ice that only recently has been discovered to have such a direct, potentially dramatic impact on the West Coast. While climate scientists generally agree that the increased temperatures already resulting from climate change have seriously exacerbated drought in California, there has been debate over whether global warming would affect the amount of precipitation that comes to California.

The study, published in the journal Nature Communications, provides compelling evidence that it would. The model the scientists used homed in on the link between the disappearance of sea ice in the Arctic and the buildup of high ridges of atmospheric pressure over the Pacific Ocean. Those ridges push winter storms away from the state, causing drought. The scientists found that as the sea ice goes away, there is an increase in the formation of ridges.

Rainfall in California would drop, on average, 10% to 15% in the coming decades under the scientists’ model, but the decline would present itself sporadically, exacerbating the potential for drought. Some years the decline in rainfall because of diminished Arctic ice would be much steeper than 15%. Other years would be wetter than they otherwise would be.

The study finds that the failure to more rapidly diminish greenhouse gas emissions could have a serious impact on California and other parts of the country. The findings contrast starkly with Trump administration policy on warming, which ignores the mainstream scientific consensus that human activity is driving it.

The warnings about the impact of melting sea ice on California are being embraced by some prominent climate scientists. They say that while the study is just one of multiple models being used to project global warming impacts, it is bolstered by other studies that have signalled a connection between the ice melt in the Arctic and the buildup of atmospheric ridges affecting California.

The researchers are sure that being able to isolate the effect of melting sea ice on the atmosphere and the ocean’s response — and how it impacts precipitation in California — is a big step forward.

Source : The Los Angeles Times.

Effets des dorsales de hautes pressions sur le climat de la Californie (Source : Lawrence Livermore National Laboratory)