Dans une nouvelle étude, des scientifiques du National Center for Atmospheric Research (NCAR) montrent que les précipitations moyennes de mars, au cours des dix prochaines années en Europe occidentale est prévisible grâce à une nouvelle méthode. L'équipe de recherche a également émis une prévision pour les années à venir.

"Au cours de l'année 2027, la prévision indique que nous devrions nous attendre, en moyenne, des conditions hivernales plus humides au Royaume-Uni et des conditions plus sèches au Portugal par rapport aux moyennes décennales les plus récentes, " a déclaré Stephen Yeager, climatologue au NCAR et co-auteur de l'article.

Pour faire cette prédiction, les scientifiques ont utilisé une méthodologie créative qui combine des simulations du modèle climatique phare du NCAR avec des techniques statistiques basées sur des observations. Pris ensemble, l'approche, qui a été validée à l'aide d'« analyses indirectes » des conditions au cours du siècle dernier, donne une prédiction beaucoup plus habile que ce qui pourrait être fait avec le modèle ou les observations seules.

"Aucune des méthodes à elle seule ne pouvait capturer tous les éléments nécessaires pour faire une prédiction, " a déclaré Isla Simpson, scientifique du NCAR, auteur principal de la recherche, parait dans la revue Géosciences de la nature . "En combinant plusieurs techniques et ensembles de données, nous avons pu compléter le tableau."

Les prévisions pourraient être utiles aux gestionnaires de ressources et aux planificateurs, y compris les agriculteurs et les gestionnaires de l'eau, qui se fient aux prévisions de précipitations.

Combler le manque de prédiction

À mesure que les prévisions météorologiques à court terme se sont améliorées, grâce en partie à l'augmentation de la puissance de calcul et des données d'observation, les scientifiques ont tourné leur attention vers des prédictions à plus long terme, comme déterminer si une région particulière est susceptible d'être anormalement humide ou sèche sur une période prolongée. Ces prévisions à long terme varient de saisonnières à des années ou même des décennies dans le futur. En travaillant sur ces échelles de temps, les scientifiques recherchent des modèles de circulation atmosphérique liés à l'océan parce que l'océan change à un rythme beaucoup plus lent que l'atmosphère.

Pour cette nouvelle étude, les scientifiques se sont tournés vers le modèle de système terrestre communautaire (CESM) basé sur le NCAR. Pour tester son utilisation dans la réalisation de prédictions décennales, ils ont commencé le modèle en utilisant des conditions océaniques qui se rapprochent des observations historiques, puis ont cherché à voir dans quelle mesure le modèle correspondait à la réalité au fur et à mesure qu'il avançait d'une décennie à la fois. Ils ont répété cela pour chaque année entre 1954 et 2015, créer un test robuste pour ce qui peut et ne peut pas être prédit sur des échelles de temps plus longues.

"La façon de tester un système de prédiction est de remonter dans le temps et de faire des prédictions du passé, puis voir si elles sont corroborées par les observations déjà enregistrées, " a déclaré Simpson. " Si le modèle est capable d'utiliser les conditions passées pour prédire avec précision les événements climatiques qui se sont déjà produits, alors il y a confiance que le modèle pourrait habilement prédire les modèles climatiques à l'avenir. »

La recherche a montré que le CESM était particulièrement habile à prédire les températures de surface de la mer dans l'Atlantique Nord. Les scientifiques savent que la température de surface de la mer est un facteur important influençant certains phénomènes météorologiques et climatiques, tels que les cyclones tropicaux et les changements climatiques saisonniers associés à El Niño et La Niña. Les travaux de Yeager utilisant le CESM avaient également précédemment révélé que les températures de surface de la mer peuvent avoir un impact sur les précipitations sur le Sahel africain des années à l'avance.

Les travaux antérieurs de Simpson avaient suggéré que les températures de surface de la mer de l'Atlantique Nord affectent également les modèles de circulation atmosphérique au-dessus de l'Atlantique, qui a ensuite un impact sur la météo en Europe occidentale. Son étude en 2018 a révélé que des températures de surface de la mer plus chaudes dans une région appelée le gyre subpolaire de l'Atlantique Nord sont associées à un affaiblissement du courant-jet d'ouest à l'ouest du Royaume-Uni et à un renforcement du courant-jet à l'ouest du Portugal, pendant la fin de l'hiver. Cependant, Le CESM n'est pas encore en mesure de prédire ces changements de circulation.

"Il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur ce lien entre la surface de la mer, courant-jet, et les précipitations, " dit Simpson. " Pourquoi y a-t-il un lien si fort en Europe occidentale à la fin de l'hiver, et pourquoi nos modèles ne peuvent-ils pas le capturer ?"

Bien que le modèle ne capture pas toutes les interactions océaniques et atmosphériques qui influencent la pluie et la neige de fin d'hiver, dans cette nouvelle étude, les scientifiques pourraient encore utiliser le modèle pour prédire les températures de surface de la mer pour la décennie à venir. Ensuite, ils ont utilisé ce que l'on sait de cette relation dans le monde réel pour faire une prévision statistique de la pluie et de la neige en Europe occidentale jusqu'en 2027.

"Lorsque vous combinez ces deux informations - les températures de surface de la mer prédites et leur relation avec le courant-jet dérivé des observations - cela produit une prédiction habile des précipitations dans ces régions en mars, ce que nous n'avons pas pu faire auparavant, " a déclaré Yeager.

Cette recherche représente une étape importante pour combler le fossé entre les observations et la modélisation des prévisions saisonnières à décennales, ce qui pourrait être utile aux communautés qui cherchent à se préparer à l'évolution des tendances météorologiques.

"C'est exactement le genre d'informations que nous essayons de donner, " a déclaré Yeager. " Il y a des gens qui se soucient si le Portugal va entrer dans une décennie de sécheresse, ou de fortes précipitations."