Au cours du 20e siècle, la température moyenne des États-Unis continentaux a augmenté de près de 1 degré Fahrenheit (0,5 degré Celsius) - partout, C'est, sauf dans le sud-est. Là, jusque dans les années 1980, la température a en fait légèrement diminué. Les climatologues ont surnommé ce phénomène particulier le « trou de réchauffement, " et c'était la cause de beaucoup de spéculations. Mais à partir des années 1990, les températures dans le sud-est ont recommencé à se réchauffer, et dans les premières années du 21e siècle, ce réchauffement s'est accéléré.

Une nouvelle étude publiée dans la revue Télédétection présente des preuves qu'une amélioration significative de la qualité de l'air dans la région peut avoir contribué à la disparition du trou de réchauffement après environ 1990 - et que d'autres régions polluées en dehors des États-Unis, comme la Chine et l'Inde, peuvent connaître le même phénomène.

Les aérosols en suspension dans l'air – de minuscules particules de poussière, suie de la combustion du bois, combustion du charbon et du pétrole, ou des sulfates créés par les gaz précurseurs émis par les usines et les gaz d'échappement des voitures, pour ne citer que quelques sources. Les aérosols peuvent faire baisser la température en atténuant la lumière du soleil à la surface de la Terre et en augmentant la quantité et la durée de vie des nuages, qui renvoient la lumière du soleil dans l'espace.

Après que le trou de réchauffement ait mystérieusement disparu, diverses études ont proposé des causes possibles :modifications de la couverture nuageuse, précipitations ou dans la quantité d'aérosols produits par la pollution de l'air. En 2006, l'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis a commencé à mettre en place un plafond plus strict sur la concentration de particules d'aérosol inférieures à environ 1/10, 000e de pouce (2,5 micromètres) de diamètre. Pour se conformer à la réglementation, de nombreux services publics d'électricité et entreprises industrielles des États-Unis ont commencé à réduire leur utilisation de charbon et à installer des filtres pour réduire les émissions.

Un changement similaire des tendances de température s'est produit en Europe dans les années 1980 après que de nouvelles réglementations y ont amélioré la qualité de l'air. Parce que les concentrations réduites de particules d'aérosol permettent à plus de lumière du soleil d'atteindre la surface de la Terre, les scientifiques ont émis l'hypothèse que les améliorations de la qualité de l'air aux États-Unis pourraient également être responsables du changement de température dans le sud-est.

Pour tester cette hypothèse, une équipe dirigée par Mika Tosca, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie (qui fait maintenant partie de la School of the Art Institute of Chicago), utilisé trois ensembles de données de température de surface. Les ensembles de données ont été compilés par l'Université du Delaware, l'Université de Californie (UC) à Berkeley, et le Réseau mondial de climatologie historique (qui compile des données sur la température de surface et les précipitations). Ils ont également utilisé les données d'aérosols de deux instruments satellites :l'instrument MISR (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer) sur le satellite Terra de la NASA, lancé en 1999, et le Cloud-Aerosol Lidar avec polarisation orthogonale (CALIOP) sur le satellite Cloud-Aerosol Lidar et Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), une mission conjointe entre la NASA et l'agence spatiale française, CNES, lancé en 2006.

Les données montrent qu'entre 2000 et 2015, tandis que les températures estivales dans le sud-est des États-Unis ont augmenté d'environ 1,5 degré Fahrenheit (0,75 degré Celsius), nettement plus rapide que l'augmentation des États-Unis continentaux au cours du 20e siècle, la quantité d'aérosols d'été a globalement diminué d'environ 20 %, avec une baisse beaucoup plus prononcée après 2007. Le moment de cette baisse a coïncidé avec la mise en œuvre des nouvelles normes de l'EPA.

Pour aider à déterminer dans quelle mesure le changement de température a été causé par les changements dans les aérosols, Tosca et ses collègues ont utilisé un modèle qui simule la façon dont l'énergie du soleil se déplace dans l'atmosphère terrestre, en utilisant les données des satellites MISR et CALIOP comme entrées. L'augmentation de la lumière solaire montrée dans les résultats du modèle correspond bien aux mesures quotidiennes prises à une station de surveillance du rayonnement solaire de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à Goodwin Creek, Mississippi, suggérant que la diminution des aérosols est une explication plausible pour la plupart de la disparition du trou de réchauffement.

Tosca reconnaît que les liens entre les aérosols et les nuages ​​pourraient également jouer un rôle. La prochaine étape serait d'exécuter un modèle climatique plus sophistiqué qui prend en compte les nuages ​​et les effets des aérosols sur eux. L'équipe souhaite également appliquer ce type d'analyse à d'autres zones à haut niveau de pollution atmosphérique, comme la Chine et l'Inde. Ils émettent l'hypothèse que ces zones pourraient avoir leurs propres « trous de réchauffement » – des régions où les effets du changement climatique sont atténués par les fortes concentrations d'aérosols dans l'atmosphère. Si ces zones réduisent la pollution atmosphérique à l'avenir, ils pourraient également subir un saut de température soudain.

"Globalement, le but est de prédire avec plus de précision ce qui va arriver à notre planète, " a déclaré Tosca. " Ce type de recherche basée sur l'observation nous donne de meilleurs modèles, de meilleurs modèles nous donnent de meilleures prévisions, et de meilleures prévisions permettent une meilleure politique."

L'étude s'intitule "Attribution du réchauffement estival accéléré dans le sud-est des États-Unis aux récentes réductions de la charge d'aérosols :indications à partir d'observations résolues verticalement".