L'image d'arrière-plan de la Terre a été obtenue par la caméra d'imagerie polychromatique de la Terre de la NASA à bord de l'observatoire climatique de l'espace profond de la NOAA. (Crédit :NASA.). Les courbes sont les séries temporelles de la dissipation de l'énergie cinétique totale, qui est utilisé pour mesurer l'efficacité de l'atmosphère mondiale en tant que moteur thermique à l'ère moderne des satellites (1979-2013). Crédit :Université de Houston
Les chercheurs savent que plus, et plus dangereux, les tempêtes ont commencé à se produire à mesure que le climat se réchauffe. Une équipe de scientifiques a rapporté une explication sous-jacente, à l'aide de données satellitaires météorologiques recueillies sur une période de 35 ans.
L'examen du mouvement et de l'interaction des énergies mécaniques à travers l'atmosphère, publié le 24 janvier dans la revue Communication Nature , est le premier à explorer les variations à long terme du cycle énergétique de Lorenz - une formule complexe utilisée pour décrire l'interaction entre l'énergie potentielle et cinétique dans l'atmosphère - et offre une nouvelle perspective sur ce qui se passe avec le réchauffement climatique.
"C'est une nouvelle façon de regarder et d'expliquer ce que les gens ont observé, " dit Liming Li, professeur adjoint de physique à l'Université de Houston et auteur correspondant de l'article. "Nous avons constaté que l'efficacité de l'atmosphère mondiale de la Terre en tant que moteur thermique augmente au cours des quatre dernières décennies en réponse au changement climatique."
Dans ce cas, une efficacité accrue n'est pas une bonne chose. Cela suggère qu'une plus grande quantité d'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique - énergie qui entraîne le mouvement atmosphérique - ce qui entraîne un plus grand potentiel de tempêtes destructrices dans les régions où la conversion a lieu.
"Nos analyses suggèrent que la plupart des composants énergétiques du cycle énergétique de Lorenz ont des tendances positives, " les chercheurs ont écrit. " En conséquence, l'efficacité de l'atmosphère globale de la Terre en tant que moteur thermique a augmenté au cours des 35 dernières années."
En plus de Li, les chercheurs impliqués dans le travail incluent Yefeng Pan, premier auteur et ancien doctorant à l'UH; Xun Jiang, professeur agrégé de sciences de la terre et de l'atmosphère à l'UH ; Gan Li, Wentao Zhang et Xinyue Wang, tous de l'Université de technologie électronique de Guilin; et Andrew P. Ingersoll du California Institute of Technology.
Les chercheurs ont utilisé trois ensembles de données météorologiques indépendants pour suivre les variables, y compris le champ de vent tridimensionnel, champ de hauteur géopotentielle et champ de température à des points à travers le monde de 1979 à 2013. Ils ont ensuite utilisé les données pour calculer le cycle énergétique de Lorenz de l'atmosphère mondiale. Un tel cycle énergétique dans l'atmosphère influence considérablement le temps et le climat.
Les études antérieures n'ont couvert que des périodes de cinq et dix ans avant 1973, dit Li. "Maintenant, nous pouvons étudier le cycle énergétique de Lorenz de l'atmosphère mondiale au cours des 35 dernières années, à l'aide d'observations satellitaires, " il a dit.
Alors que les chercheurs ont signalé que l'énergie mécanique totale de l'atmosphère mondiale reste constante au fil du temps, il y a eu une augmentation significative de ce qu'ils décrivent comme « les énergies de Foucault, " ou les énergies associées aux tempêtes, tourbillons et turbulences.
Li a déclaré que les tendances positives pour les énergies de Foucault étaient particulièrement prononcées dans l'hémisphère sud et dans certaines parties de l'Asie, et les chercheurs soulignent que l'intensification de l'activité des tempêtes sur les océans du sud et l'augmentation de la sécheresse en Asie centrale contribuent aux tendances positives.
"C'est une nouvelle perspective pour expliquer le réchauffement climatique d'un point de vue énergétique, " il a dit.