Les côtes est et du golfe des États-Unis diffèrent dans la façon dont la circulation océanique et atmosphérique et le niveau de la mer interagissent pour produire des ondes de tempête, et les deux régions connaîtront des ondes de tempête plus importantes à mesure que le réchauffement climatique progresse, selon de nouvelles recherches d'une équipe dirigée par l'Université de l'Arizona.

La recherche est la première à comparer la façon dont différentes parties de la côte atlantique pourraient se comporter pendant les tempêtes. Les scientifiques ont examiné les impacts des deux cyclones tropicaux, y compris les ouragans, et cyclones extra-tropicaux, comme le nord-est.

L'équipe l'a fait en utilisant un nouveau modèle informatique climatique mondial qui leur a permis de combiner des informations sur la météo, le climat et le niveau de la mer de manière totalement intégrée.

Les scientifiques ont découvert que même en l'absence de réchauffement climatique, la côte du golfe, et surtout la Nouvelle-Orléans, est particulièrement vulnérable aux ondes de tempête. Alors que le climat se réchauffe, la côte du golfe sera encore plus sensible aux ondes de tempête extrêmes, a déclaré le premier auteur Jianjun Yin, professeur agrégé de géosciences.

Plus de 60 millions de personnes vivent dans les régions de l'Atlantique et du golfe du Mexique. Entre 2000 et 2017, ces régions ont été frappées par 13 ouragans qui ont chacun causé plus de 10 milliards de dollars de dégâts.

Pour les deux régions, la hauteur des ondes de tempête augmentera à l'avenir à mesure que le réchauffement progresse, Yin et ses collègues ont trouvé. Des ouragans plus forts affecteront la côte du golfe et l'élévation du niveau de la mer affectera la côte est.

"Pour la côte du golfe du Mexique, le niveau extrême de la mer est très sensible aux caractéristiques des cyclones tropicaux comme les vents de tempête. Donc si l'ouragan devient plus fort, il y a une hauteur d'onde de tempête élevée car la région est très sensible aux vents de la tempête, " dit Yin.

"Mais pour la côte est des États-Unis, en particulier la côte nord-est des États-Unis, l'histoire est différente :l'onde de tempête maximale est principalement influencée par l'élévation du niveau de la mer en arrière-plan, " dit Yin.

Le papier, « Réponse du niveau de la mer extrême lié aux tempêtes le long de la côte atlantique des États-Unis au forçage combiné des conditions météorologiques et climatiques, " par Yin et ses co-auteurs est publié dans le Journal du climat . Les co-auteurs de Yin sont répertoriés au bas de ce communiqué. La National Oceanic and Atmospheric Administration et la National Science Foundation ont financé la recherche.

Yin avait effectué des recherches antérieures sur l'élévation du niveau de la mer à l'aide de modèles climatiques informatiques et souhaitait enquêter sur ce que les scientifiques appellent des « événements extrêmes au niveau de la mer » :de gros pics du niveau quotidien de la mer côtière, généralement causé par les tempêtes.

Cependant, les modèles précédents ne pouvaient pas gérer les interactions complexes entre l'océan et l'atmosphère que Yin voulait inclure, soit parce que les modèles manquaient d'une approche intégrée ou étaient trop grossiers.

Nouvelle technologie, sous la forme d'un nouveau modèle climatique global développé par le Laboratoire de dynamique des fluides géophysiques de la NOAA à Princeton, New Jersey, est venu à la rescousse.

En utilisant le nouveau modèle, GFDL CM4, Yin et ses collègues pourraient intégrer des informations sur les cyclones tropicaux et extratropicaux, circulation atmosphérique et océanique, météo et élévation du niveau de la mer. Le fait de disposer d'informations aussi riches dans le modèle a permis à l'équipe de prédire avec plus de précision comment les mers le long de la côte est des États-Unis réagiraient aux tempêtes.

L'équipe a étudié le littoral depuis Halifax, Nouvelle-Écosse, à Houston, Texas.

Les chercheurs ont analysé plusieurs simulations à l'aide du modèle. Le témoin utilisait des conditions préindustrielles similaires à celles des années 1800. Une autre simulation a ajouté de plus en plus de CO2 dans l'atmosphère du modèle à un taux d'augmentation similaire à celui observé depuis le milieu du 20e siècle.

La simulation de contrôle préindustrielle a révélé les différences sous-jacentes à l'origine des ondes de tempête dans les deux régions :la force du vent le long de la côte du golfe et le niveau de la mer le long de la côte est.

La simulation qui a ajouté du CO2 dans l'atmosphère année après année a prévu qu'à mesure que le réchauffement progresse, il y aura moins de cyclones tropicaux, mais plus forts.

"Pour l'expérience CO2, nous avons constaté que l'onde de tempête élevée est influencée par différents facteurs sur la côte est que sur la côte du golfe, " dit Yin.

En outre, à mesure que le CO2 dans l'atmosphère augmente, le modèle révèle que la circulation méridienne de renversement de l'océan Atlantique va ralentir, exacerbant l'élévation du niveau de la mer et les ondes de tempête sur la côte est.

« L'AMOC transporte beaucoup de chaleur vers le nord. Elle est principalement responsable de la douceur du climat en Europe, " dit Yin. " Si AMOC ralentit, il peut influencer le temps et le climat en Europe et en Amérique du Nord et provoquer une élévation régionale du niveau de la mer. »