La sécheresse continue dans le sud-ouest des Etats Unis // Drought continues in the American Southwest

Les médias européens parlent peu de la grave sécheresse qui continue d’affecter le sud-ouest américain, mais la situation n’a guère évolué au cours des derniers mois. Selon les climatologues, il s’agit des deux décennies les plus sèches dans cette région du globe depuis au moins 1 200 ans, et les scientifiques confirment que le changement climatique est en grande partie responsable.
La « méga-sécheresse », qui a commencé en 2000, a réduit l’approvisionnement en eau, dévasté les cultures et l’élevage, et contribué à alimenter les incendies de forêt dans la région, était auparavant considérée comme la pire depuis 500 ans. Cependant, des conditions exceptionnelles au cours de l’été 2021 ont aggravé la situation. En conséquence, 2000-2021 est la période la plus sèche depuis l’an 800 qui est la limite les données météorologiques.
Les climatologues expliquent que la sécheresse aurait tout de même eu lieu, indépendamment du changement climatique, mais sa gravité n’aurait été qu’environ 60% de ce qu’elle est actuellement. Les scientifiques insistent sur le rôle de la température, plus que celui des précipitations, dans les sécheresses exceptionnelles. Les précipitations peuvent augmenter et diminuer au fil du temps et peuvent varier d’une région à l’autre, mais les activités humaines continuent d’envoyer des gaz à effet de serre dans l’atmosphère; le résultat, c’est que les températures augmentent et les conditions de sécheresse deviennent encore plus extrêmes.
Bien qu’il n’existe pas de définition officielle, une « méga-sécheresse » est généralement considérée comme une sécheresse sévère de longue durée, de l’ordre de plusieurs décennies. Toutefois, il peut y avoir des périodes où des conditions humides prévalent au coeur d’une méga-sécheresse. Le problème, c’est que dans le sud-ouest américain, il n’y a pas eu assez d’années humides consécutives pour mettre fin à la sécheresse. Avec le changement climatique, il est probable que la sécheresse continuera. Cela dure depuis 22 ans sans le moindre répit. Plusieurs méga-sécheresses depuis 1 200 ans ont duré jusqu’à 30 ans. Les climatologues pensent qu’il est probable que la sécheresse actuelle durera aussi longtemps.
Les cernes des arbres permettent de mesurer leur croissance année après année. En utilisant des données climatiques d’observation au cours du siècle dernier, les chercheurs ont pu établir un lien étroit entre la largeur des cernes et la teneur en humidité du sol. Ensuite, ils ont appliqué cette relation largeur-humidité aux données d’arbres beaucoup plus âgés. Le résultat est un enregistrement presque parfait de l’humidité du sol sur 12 siècles dans le Sud-Ouest.
En utilisant ces données, les chercheurs ont déterminé que l’été 2021 a été le deuxième plus sec des 300 dernières années, dépassé seulement par 2002. Les pluies de la mousson dans le désert du sud-ouest l’été dernier avaient donné l’espoir que la sécheresse pourrait prendre fin, tout comme les fortes pluies et la neige en Californie à l’automne et en décembre. Mais janvier a produit des conditions record de sécheresse dans une grande partie de l’Ouest, et jusqu’à présent, février a également été sec. Les réservoirs qui, il y a quelques mois, étaient à des niveaux supérieurs à la normale, sont à nouveau inférieurs, et le manteau neigeux est également insuffisant sur les montagnes. Les prévisions saisonnières laissent entendre que la sécheresse se poursuivra.
Source : Yahoo News, The New York Times.

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Little is said in the European news media about the severe drought that is still affecting the American Southwest, but nothing has much changed during the past months. The megadrought has become so severe that it is now the driest two decades in the region in at least 1,200 years, and scientists do confirm that climate change is largely responsible.

The drought, which began in 2000 and has reduced water supplies, devastated farmers and ranchers and helped fuel wildfires across the region, had previously been considered the worst in 500 years. However, exceptional conditions in the summer of 2021 made the situation much worse. As a result, 2000-2021 is the driest 22-year period since A.D. 800, which is as far back as the data goes.

Climate scientists say there would have been a drought regardless of climate change, but its severity would have been only about 60% of what it is. They insist on the role of temperature, more than precipitation, in driving exceptional droughts. Precipitation amounts can go up and down over time and can vary regionally. But as human activities continue to pump greenhouse gases into the atmosphere, temperatures are more generally rising, and drought conditions become much more extreme.

Although there is no uniform definition, a megadrought is generally considered to be one that is both severe and long, on the order of several decades. But even in a megadrought there can be periods when wet conditions prevail. The problem is that in the American Southwest there are not enough consecutive wet years to end the drought.

Climate change also makes it more likely that the drought will continue. It has lasted 22 years and is still in full swing. Several previous megadroughts in the 1,200-year record lasted as long as 30 years. Climate scientists think it is likely that the current drought will last that long.

Tree rings are a year-by-year measure of growth. Using observational climate data over the past century, researchers have been able to closely link tree ring width to moisture content in the soil, which is a common measure of drought. Then they have applied that width-moisture relationship to data from much older trees. The result is an almost perfect record of soil moisture over 12 centuries in the Southwest.

Using that record, the researchers determined that last summer was the second driest in the past 300 years, with only 2002, in the early years of the current drought, being drier. Monsoon rains in the desert Southwest last summer had offered hope that the drought might come to an end, as did heavy rain and snow in California from the fall into December. But January produced record-dry conditions across much of the West, and so far February has been dry as well. Reservoirs that a few months ago were at above-normal levels for the time of year are now below normal again, and mountain snowpack is also suffering. Seasonal forecasts also suggest the dryness will continue.

Source: Yahoo News, The New York Times.

Les réserves d’eau sont au plus bas dans le SO des Etats Unis, comme ici le Lac Powell (Photo: C. Grandpey)

Nouvelle alerte climatique // New climate warning

Selon une nouvelle étude, publiée le 1er février 2022 dans les Proceedings de l’Académie Nationale des Sciences, le monde court un risque de plus en plus important de devoir faire face à des événements météorologiques extrêmes. Pour arriver à cette conclusion, les auteurs de l’étude ont analysé comment l’augmentation de la température de surface de la Terre modifiera à la fois l’humidité et une partie de l’énergie contenue dans l’atmosphère.
Des chercheurs originaires de Chine et des États-Unis expliquent qu’à mesure que les températures de la planète augmentent, l’humidité et l’énergie contenue dans l’atmosphère le font encore plus rapidement. L’augmentation de l’humidité et de l’énergie atmosphérique est fortement corrélée aux tendances montrées par les épisodes extrêmes de chaleur et de précipitations.
Le réchauffement de la surface de la Terre provoque une augmentation plus rapide de l’humidité car l’air chaud peut absorber plus de vapeur d’eau, tandis que le réchauffement des mers et des terres envoie plus d’eau dans l’atmosphère par évaporation.
On sait que des émissions non contrôlées de gaz à effet de serre pourraient entraîner jusqu’à 4,8°C de hausse des températures de surface d’ici 2100, mais l’étude nous apprend qu’une telle situation pourrait faire grimper la mesure intégrée jusqu’à 12°C d’ici 2100, par rapport à l’ère préindustrielle. Cela pourrait aboutir à une augmentation de 60 % des précipitations extrêmes, avec une augmentation de 40 % de l’énergie nécessaire à l’alimentation des tempêtes tropicales.
Dans le même temps, les épisodes de chaleur extrême pourraient devenir 14 à 30 fois plus fréquents en raison de la combinaison d’une chaleur et d’une humidité élevées. Cette combinaison meurtrière de chaleur et d’humidité ultra-élevées que l’on voit actuellement dans certaines parties de l’Inde, du Golfe Persique, de l’Amérique du Nord et de l’Europe, s’accentuera et deviendra encore plus meurtrière. L’étude qualifie une telle augmentation de « débilitante », en particulier pour les populations vulnérables qui n’ont pas accès à la climatisation.
C’est l’augmentation de l’humidité accompagnée de la hausse des températures qui transformera le changement climatique en une crise climatique d’ampleur mondiale. L’amplification de l’humidité qui va de pair avec le réchauffement deviendra plus prononcée à mesure que le climat se réchauffera car elle augmente de façon exponentielle avec la température.
Dans la conclusion de leur étude, les auteurs posent cette question: « Combien de preuves supplémentaires faudra-t-il pour démontrer que nous allons droit dans le mur si nous n’infléchissons pas la courbe des émissions de gaz à effet de serre?
Source : Yahoo Actualités.

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According to a new study, published on February 1st, 2022 in the Proceedings of the National Academy of Sciences, the world is at growing risk of extreme weather events. To come to this conclusion, the aauthors of the study analysed how increasing surface temperatures will alter both humidity and a measure of the energy contained in the atmosphere.

Researchers in China and the U.S. explain that as global temperatures climb, humidity and atmospheric energy do so even faster. The boost in humidity and atmospheric energy are strongly correlated with trends in extreme heat and precipitation events.

Surface warming is causing a faster increase in humidity, since warm air can hold more water vapor, and warming seas and land surfaces are giving up more water into the atmosphere through evaporation.

While unchecked emissions might bring up to 4.8°C of surface warming by 2100, the study finds it could cause the integrated measure to climb by up to 12°C by 2100, relative to the preindustrial era. This could yield up to a 60% increase in extreme precipitation, with a 40% increase in the energy to power tropical thunderstorms.

At the same time, heat extremes could become 14 to 30 times more frequent, due to the combination of high heat and humidity. The most lethal combinations of ultra-high heat and humidity, which are being seen now in parts of India, the Persian Gulf, North America and Europe, would get hotter and even more deadly. The study calls this increase « debilitating » especially for vulnerable populations that lack access to air conditioning.

It is the humidity increase accompanied by warming which makes climate changes into a climate crisis worldwide. The humidity amplification of the warming becomes more pronounced as the climate becomes warmer in the future because it increases exponentially with temperature.

In the conclusion of their study, the authros ask: « How much more evidence do we need to see that it’s going to be bad if we don’t bend the emissions curve downward?

Source: Yahoo News.

 

Anomalies thermiques à la surface de la Terre en 2021 (Source: NASA)

Chaleur et humidité menaceront le monde // Heat and humidity will threaten the world

Les mises en garde concernant les périodes de chaleur extrême dans les prochaines décennies sont de plus en plus fréquentes. Dans un article publié le 9 mai 2020, je faisais référence à une étude publiée le 4 mai 2020 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Les chercheurs expliquaient que si le réchauffement climatique se poursuit au rythme actuel, certaines parties du monde connaîtront des conditions «pratiquement invivables» et près de 3 milliards de personnes seront concernées.
Une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances prévient que les épisodes intolérables d’humidité et de chaleur extrêmes pouvant menacer la survie de l’homme sont en augmentation à travers le monde.
Les scientifiques ont identifié des milliers d’épisodes, non détectés jusqu’à présent, de ces conditions météorologiques mortelles associant chaleur et humidité dans certaines parties de l’Asie, de l’Afrique, de l’Australie, de l’Amérique du Sud et de l’Amérique du Nord, y compris plusieurs secteurs le long de la côte du Golfe du Mexique.
L’humidité est plus dangereuse que la chaleur sèche seule, car elle nuit à la transpiration, le système naturel de refroidissement du corps humain, indispensable à la vie.

Selon la dernière étude, le nombre d’événements potentiellement mortels associant humidité et chaleur a doublé entre 1979 et 2017 et continue à augmenter à la fois en fréquence et en intensité.
Aux États-Unis, la bordure côtière allant de l’est du Texas à la Panhandle de Floride a connu des conditions extrêmes des dizaines de fois. La Nouvelle-Orléans, Biloxi et le Mississippi, ont été les plus durement touchés.
Les épisodes les plus sévères de chaleur et d’humidité ont été observés le long du Golfe Persique, où la combinaison des deux phénomènes a dépassé à 14 reprises la limite théorique de survie humaine. Doha, la capitale du Qatar, où se tiendra la Coupe du monde en 2022, a été l’un des endroits où l’on a enregistré ces événements météorologiques potentiellement mortels.
Des études antérieures indiquaient qu’ils se produiraient dans plusieurs décennies, mais les dernières recherches montrent qu’ils ont lieu actuellement. Il est probable que la durée de ces événements augmentera et que les zones affectées seront de plus en plus vastes, en corrélation directe avec le réchauffement climatique.
Des études antérieures s’appuyaient sur la chaleur et l’humidité moyennes enregistrées sur plusieurs heures dans de grandes zones, tandis que la nouvelle étude analyse les données horaires de 7877 stations météorologiques, ce qui permet de localiser des événements brefs à des endroits bien précis.
Dans des conditions sèches, le corps évacue par transpiration l’excès de chaleur à travers la peau, et la sueur s’évapore ensuite. En revanche, l’humidité empêche l’évaporation et peut même l’arrêter complètement dans des conditions extrêmes. Si l’intérieur du corps entre en surchauffe, les organes peuvent rapidement commencer à défaillir et entraîner la mort en quelques heures.
Les météorologues mesurent l’effet de la chaleur / humidité sur une échelle centigrade dite «de bulbe humide», avec des degrés Fahrenheit aux États-Unis.
Les personnes les plus fortes et les mieux adaptées au climat ne peuvent pas effectuer d’activités de plein air classiques comme marcher ou faire des travaux une fois que la température de bulbe humide atteint 32°C, et la plupart des gens cessent leurs activités avant ce stade. En théorie, les humains ne peuvent pas survivre au-dessus d’une température de bulbe humide de 35°C, qui est le pic enregistré dans de petites régions d’Arabie saoudite, du Qatar et des Émirats Arabes Unis.
Des foyers de chaleur et d’humidité légèrement moins extrêmes mais plus fréquents ont été détectés en Inde, au Bangladesh et au Pakistan, dans le nord-ouest de l’Australie et dans les régions côtières le long de la Mer Rouge et du Golfe de Californie au Mexique.
La climatisation devrait aider à atténuer l’impact de cette chaleur et cette humidité dans les pays riches comme les États-Unis et le Qatar, mais des périodes d’utilisation excessives à l’intérieur des habitations pourraient avoir des conséquences économiques désastreuses. La climatisation n’est pas non plus une solution pour la plupart des habitants des pays pauvres où l’agriculture de subsistance reste prédominante.

Source: The Guardian.

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Warnings about periods of extreme heat in the coming decades are getting more and more frequent. In a post released on May 9th, 2020, I refered to a research published on May 4th, 2020 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). It explained that if global warming continues at the current rate, some parts of the world will have « nearly unlivable » conditions for up to 3 billion people.

A new study published in Science Advances warns us that intolerable bouts of extreme humidity and heat that could threaten human survival are on the rise across the world.

Scientists have identified thousands of previously undetected outbreaks of the deadly weather combination in parts of Asia, Africa, Australia, South America and North America, including several hotspots along the US Gulf coast.

Humidity is more dangerous than dry heat alone because it impairs sweating, the body’s life-saving natural cooling system.

The number of potentially fatal humidity and heat events doubled between 1979 and 2017, and are increasing in both frequency and intensity, according to the latest study.

In the US, the south-eastern coastal corner from eastern Texas to the Florida Panhandle experienced such extreme conditions dozens of times, with New Orleans and Biloxi, Mississippi the hardest hit.

The most extreme incidents occurred along the Persian Gulf, where the heat and humidity combination surpassed the theoretical human survivability limit on 14 occasions. Doha, the capital of Qatar, where the World Cup will be held in 2022, was among the places to suffer these potentially fatal weather events.

Previous studies projected that this would happen several decades from now, but the latest research shows it is happening right now. It is likely that the time these events last will increase, and the areas they affect will grow in direct correlation with global warming.

Earlier studies relied on average heat and humidity recorded over several hours in large areas, whereas the new study analysed hourly data from 7,877 individual weather stations, allowing them to pinpoint short, localized incidents.

In dry conditions, the body sweats out excess heat through the skin, where it then evaporates away. Humidity impedes evaporation, and can even halt it completely in extreme conditions. If the body’s core overheats, organs can quickly begin to fail and lead to death within hours.

Meteorologists measure the heat/humidity effect on the so-called “wet bulb” Centigrade scale, known as the “heat index”, or “real-feel” Fahrenheit readings in the US.

Even the strongest, well-adapted people cannot carry out ordinary outdoor activities like walking or digging once the wet bulb hits 32°C, though most would struggle well before that. In theory, humans cannot survive above 35°C on the wet bulb scale, which is the peak suffered in small areas of Saudi Arabia, Qatar and United Arab Emirates.

Slightly less extreme but more frequent outbreaks were detected across India, Bangladesh and Pakistan, north-western Australia, and coastal regions along the Red Sea and Mexico’s Gulf of California.

Air conditioning should help mitigate the impact for some people in rich countries such as the US and Qatar, but longer enforced periods indoors could have devastating economic consequences. Nor is air conditioning an option for most people in the poorer high-risk countries where subsistence farming remains common.

Source: The Guardian.

Répartition de la température maximale de bulbe humide de 1976-2005 (B), de 2071-2100 avec 2,25°C de réchauffement (C), de 2071-2100 avec 4,5°C de réchauffement (D). Une température de bulbe supérieure à 31°C est considérée comme extrêmement dangereuse ; une température de bulbe de plus de 35°C est mortelle en quelques heures. (Source : American Association for the Advancement of Science – AAAS)

L’aspect trompeur des panaches volcaniques // The confusing aspect of volcanic plumes

drapeau-francaisL’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO), géré par l’USGS, a publié un article très intéressant sur les panaches volcaniques qui peuvent parfois être source de confusion. L’Observatoire indique qu’il reçoit de temps à autre des appels d’Hawaiiens qui sont inquiets parce qu’ils pensent que les panaches de l’Halema’uma’u ou du Pu’uO’o deviennent «énormes». En fait, il n’y a rien à craindre, du moins pour le moment. L’éruption au sommet du Kilauea et sur l’East Rift Zone continue sans grand changement, comme c’est le cas depuis de nombreux mois.
Les personnes qui observent attentivement les panaches de gaz et de vapeur du Kilauea savent que leur apparence et leur étendue dépendent de plusieurs facteurs tels que la quantité émise par les bouches éruptives, la direction et la vitesse du vent, mais aussi la température et l’humidité relative de l’air dans le secteur du volcan. Une émission de gaz plus importante entraîne généralement un panache d’apparence plus volumineuse. Une température plus basse de l’air et une humidité relative plus élevée peuvent produire un résultat similaire. Par ailleurs, les alizés, vents dominants à Hawaii, ont tendance à rabattre les panaches de gaz et de particules vers le sol et les envoient généralement vers des zones peu peuplées au sud-ouest des bouches actives du Kilauea.
Il convient de noter que les conditions atmosphériques au cours des derniers mois ont contribué à donner l’impression que les émissions du sommet et des zones de rift du Kilauea étaient plus denses. Il y a plusieurs explications à ce phénomène.
Tout d’abord, depuis le mois de novembre, l’hiver hawaiien a fait chuter les alizés, comme cela se produit régulièrement à cette saison. Les vents du sud, moins soutenus, ont pris le relais, ce qui a dirigé les émissions du Kilauea vers les zones voisines situées à l’est, entre Volcano et Hilo, et au-delà.
Ensuite, le phénomène El Niño, qui est le plus intense des 20 dernières années, a joué un rôle non négligeable. Les conditions météo générées par El Niño à Hawaii entraînent en général des inversions venteuses qui entraînent une sécheresse. Selon les dernières prévisions, El Niño devrait se poursuivre jusqu’au début de l’été. Si cette prédiction se réalise, il est probable que de grands panaches éruptifs vont continuer à monter verticalement au-dessus du Kilauea.

Il y a quelques années, tout en effectuant des mesures de température sur l’île sicilienne de Vulcano*, j’ai remarqué que le volume des panaches de gaz émis par le cratère de la Fossa pouvaient devenir particulièrement volumineux, surtout aux premières heures de la journée. J’ai également eu l’impression que leur apparence était différente en fonction des conditions météorologiques. Malgré cela, la température constante des fumerolles prouvait que la densité des panaches de gaz et de vapeur n’était pas été liée à une activité volcanique. Je décidai alors de faire une étude de la situation, à l’aide de trois instruments: un thermomètre, un baromètre et un hygromètre. J’ai passé 4 jours complets sur le volcan (entre 6 heures et 20 heures) et effectué des relevés toutes les heures. Mes résultats ne font que confirmer les conclusions du HVO. En ce qui concerne le cratère de la Fossa, l’humidité de l’air et la température ambiante ont un impact certain sur les panaches de gaz et de vapeur en début de matinée, ce qui explique leur densité plus élevée avant le lever du soleil. Lorsque l’air se réchauffe et devient plus sec, les panaches deviennent de plus en plus diffus. Plus tard, je remarqué le même phénomène sur le site des geysers d’El Tatio au Chili.

* Voir le mémoire intitulé « L’Ile de Vulcano » que j’ai rédigé il y a quelques années et qui est disponible après de l’Association Volcanologique Européenne.

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drapeau anglaisThe USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has written a very interesting article about volcanic plumes that can sometimes be confusing. The Observatory indicates it sometimes receives phone calls from local residents who worry because they think the plumes from Halema’uma’u or Pu’uO’o are getting “enormous”. Actually, there is nothing to worry about, at least for the time being. The summit and rift eruptions are going along steadily, as they have been for many months
Seasoned plume watchers know that the appearance and extent of the Kilauea’s plumes depends on several factors, including the amount of gas coming out of the vents, the direction and speed of the wind, and the temperature and relative humidity of the air around the volcano. More gas discharge generally means a plume that looks bigger, but lower air temperature or higher relative humidity can produce a similar result. Besides, Hawaii’s prevailing trade winds typically press the plumes close to the ground and carry gas and particle emissions to sparsely populated areas southwest of Kilauea’s vents.
It should be noted that atmospheric conditions during the past months have conspired to make Kilauea’s summit and rift emissions disconcertingly more evident to plume watchers. Several explanations can be given.
First, since November, Hawaii’s winter has brought a seasonally characteristic disruption to the trade winds. Slow-moving southerly winds have taken their place, bringing Kilauea’s emissions into nearby East Hawaiii communities, from Volcano to Hilo and beyond.
Second, but equally important, is the coincidence of the strongest El Niño in nearly 20 years. Typically, El Niño conditions in Hawaii produce wind direction reversals which sustain very dry conditions. According to the latest forecasts, El Niño is expected to continue until early summer. If this prediction comes true, it’s likely that tall, eruption plumes will keep rising vertically above the volcano.

A few years ago, while making temperature measurements on the Sicilian island of Vulcano, I noticed that the volume of the gas plumes coming out the Fossa crater could become voluminous, especially in the early hours of the day. Besides, I had the impression their appearance was different according to weather conditions. Anyway, the steady temperature of the fumaroles proved the density of the gas and vapour plumes was not related to any volcanic activity. I then decided to make a study of the situation, using three instruments: a thermometer, a barometer and a hygrometer. I spent 4 complete days on the volcano (between 6:00 and 20:00) and made hourly measurements. The results do confirm the HVO conclusions. As far as the Fossa crater is concerned, air humidity and temperature had a definite impact on the gas and vapour plumes in the early morning, which accounted for their higher density before sunrise. When the air got warmer and drier, the plumes were becoming more diffuse. I later noticed the same phenomenon at the El Tatio geysers in Chile.

Kilauea-panache

Panache de gaz de l’Halema’uma’u à Hawaii

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Champ fumerollien dans le cratère de la Fossa à Vulcano

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« Geysers » d’El Tatio (Chili)

(Photos: C. Grandpey)