Les événements météorologiques battant des records telles les inondations de Valence, cet automne, en Espagne, et les catastrophes climatiques qui se succèdent soulèvent des questions quant à l’espace de validité des modèles pour anticiper et se préparer aux impacts, sur la vie humaine, les infrastructures et les écosystèmes, de phénomènes climatiques sans précédent. Parmi ces phénomènes, les vagues de chaleur peuvent avoir des répercussions considérables sur les systèmes sociaux et naturels (décès en période de canicule, productivité du travail, pertes agricoles, moindres ressources en eau…). Il est donc essentiel d’être en mesure d’en améliorer la prévision et les méthodes de simulation. C’est pour documenter cet aspect que des chercheurs de l’IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis) ont réalisé une étude confrontant les évolutions du climat constatées aujourd’hui, dans certains points du globe, aux projections qui en avaient été faites par les modèles climatiques. Leurs résultats ont été publiés fin novembre 2024.
Les auteurs ont ainsi quantifié l’évolution des températures extrêmes dans le monde au cours des dernières décennies (1958-2022), et constaté l’émergence de points chauds caractérisés par des températures extrêmes qui augmentent beaucoup plus vite que les températures plus modérées. Dans les régions abritant ces points chauds, les tendances ont été largement sous-estimées dans près de 50 simulations de modèles climatiques. Au niveau mondial, l’étude relève que ces modèles ont des difficultés avec les deux extrémités de la distribution des tendances — les tendances positives, donc relatives à l’élévation des extrêmes étant les plus sous-estimées — tandis que les tendances modérées sont plutôt bien simulées. Cela est dû, selon les chercheurs, à l’évolution non linéaire des températures de certaines régions en période de canicule, sous l’effet d’un triptyque d’interactions étroitement liées : déficits d’humidité du sol, température de l’air en surface et systèmes de haute pression atmosphérique.
Leurs travaux indiquent que dans plusieurs régions du monde, les chaleurs extrêmes augmentent de manière significative et plus rapidement que ce que les modèles climatiques de pointe avaient prévu dans le cadre du réchauffement actuel, même en tenant compte des contextes locaux spécifiques en période estivale. Selon leurs calculs (reposant sur une rétro-analyse), les modèles sous-estimeraient d’un facteur 4 la superficie des terres susceptibles de voir leurs températures extrêmes augmenter de 0,5 °C par décennie.
Plusieurs régions densément peuplées sont ainsi concernées, avec un niveau de températures extrêmes atteint qui dépasse de loin les simulations climatiques ; c’est le cas, par exemple, de l’Europe occidentale ou de l’Asie de l’Est (carte ci-dessous). En Europe, les températures des jours les plus chauds de l’année augmentent deux fois plus rapidement que la température moyenne estivale. Certes, il existe également des régions où le phénomène a pu être surestimé — par exemple, la Sibérie ou l’Amérique du Nord —, mais de manière globale, selon les auteurs, la tendance dominante est à la sous-estimation du niveau de ces températures extrêmes. Et ceci concerne non seulement le niveau des températures extrêmes, mais aussi l’évolution des températures extrêmes par rapport aux températures moyennes de la saison chaude.
Évolutions observées versus tendances modélisées des températures mondiales
Lecture : plus la couleur est chaude (jaune, orange, rouge, rouge foncé, par intensité croissante), plus la hausse de température a été sous-estimée.
Source : Kornhuber Kai et alii, « Global Emergence of Regional Heatwave Hotspots Outpaces Climate Model Simulations », PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), vol. 121, n° 49, décembre 2024.
Compte tenu de leurs résultats, les auteurs soulignent la nécessité de mieux comprendre et modéliser les facteurs de chaleur extrême, et invitent à atténuer rapidement les émissions de gaz à effet de serre afin d’enrayer la multiplication des catastrophes climatiques.
Ces constats rejoignent ceux d’un rapport de la World Meteorogical Organization publié plus tôt en 2024, qui soulignait que les conditions climatiques observables dans certaines régions, sur la période 2019-2023, s’éloignaient de l’intervalle de confiance de 90 % des simulations de modèles climatiques réalisées en 2018. Bien que le sens de variation de ces événements climatiques (températures, précipitations, pression océanique) ait été correctement prédit, l’intensité des variations était sous-estimée.
Référence : Kornhuber Kai et alii, « Global Emergence of Regional Heatwave Hotspots Outpaces Climate Model Simulations », PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), vol. 121, n° 49, décembre 2024.
