Vers la seconde moitié du siècle, les États-Unis connaîtront probablement une augmentation du nombre de jours de chaleur extrême, la fréquence et la durée des vagues de chaleur, et la durée de la saison de croissance. En réponse, il est prévu que la société, les besoins agricoles et écologiques augmenteront la demande de ressources naturelles déjà épuisées comme l'eau et l'énergie. Des chercheurs de l'Université de l'Illinois ont développé de nouveaux, des modèles climatiques à haute résolution qui peuvent aider les décideurs à atténuer ces effets au niveau local.

Dans un article publié dans la revue L'avenir de la Terre , professeur de sciences atmosphériques Donald Wuebbles, L'étudiant diplômé Zach Zobel et les scientifiques du Laboratoire national d'Argonne Jiali Wang et Rao Kotamarthi démontrent comment la modélisation à résolution accrue peut améliorer les projections climatiques futures.

De nombreux modèles climatiques utilisent une résolution spatiale de centaines de kilomètres. Cette approche convient aux modèles à l'échelle mondiale qui s'étendent sur des siècles dans le futur, mais ils ne parviennent pas à capturer les caractéristiques terrestres et météorologiques à petite échelle qui influencent les événements atmosphériques locaux, les chercheurs ont dit.

"Nos nouveaux modèles fonctionnent à une résolution spatiale de 12 km, nous permettant d'examiner les changements localisés dans le système climatique à travers les États-Unis continentaux, ", a déclaré Wuebbles. "C'est la différence entre être capable de résoudre quelque chose d'aussi petit que le comté de Champaign par rapport à l'ensemble de l'État de l'Illinois - c'est une grande amélioration."

L'étude a examiné deux projections différentes de la production future de gaz à effet de serre - un scénario « business as usual » où la consommation de combustibles fossiles reste sur sa trajectoire actuelle et un autre qui implique une réduction significative de la consommation d'ici la fin du siècle. Le groupe a généré des données pour deux projections décennales (2045-54 et 2085-94) et les a comparées aux données historiques (1995-2004) pour le contexte.

"L'une des découvertes les plus alarmantes de notre projection du statu quo montre qu'à la fin du siècle, le sud-est des États-Unis connaîtra des températures estivales maximales tous les deux jours qui n'avaient lieu qu'une fois tous les 20 jours, " a déclaré Zobel.

Bien que pas aussi grave, d'autres régions du pays devraient également connaître des changements de température importants.

"Le Midwest pourrait voir de grands événements de chaleur inhabituels, comme la canicule de Chicago en 1995, qui a tué plus de 800 personnes, devenir plus fréquent et peut-être même se produire jusqu'à cinq fois par an d'ici la fin du siècle, " Wuebbles a déclaré. " Les vagues de chaleur augmentent le taux de mortalité dans le Midwest et le nord-est parce que les habitants de ces régions densément peuplées ne sont pas habitués à faire face à ce type de chaleur si fréquemment. "

Les températures extrêmes et la durée prolongée de la saison plus chaude auront probablement un impact important sur les cultures et l'écosystème, les chercheurs ont dit. Des régions comme l'Ouest américain, qui est déjà aux prises avec des ressources en eau limitées, pourrait assister à des saisons de gel beaucoup plus courtes à haute altitude, conduisant à une augmentation plus faible de l'eau de fonte printanière que ce qui est nécessaire pour le début de la saison de croissance.

"La haute résolution de nos modèles peut capturer les variables climatiques régionales causées par les reliefs locaux comme les montagnes, vallées et plans d'eau, " a déclaré Zobel. " Cela permettra aux décideurs politiques d'adapter les actions de réponse de manière très localisée. "

Les nouveaux modèles se concentrent sur la température et ne tiennent pas compte de l'effet que les régimes régionaux de précipitations auront sur l'impact des changements climatiques anticipés. Les chercheurs prévoient d'étendre leur étude pour tenir compte de ces variables supplémentaires.

"Le concept de changement climatique mondial peut être quelque peu abstrait, et les gens veulent savoir comment ces changements projetés vont les affecter, dans leur communauté, ", a déclaré Wuebbles. "Nos modèles aident à répondre à ces questions, et c'est ce qui sépare notre travail du plus grand, études à l'échelle mondiale."