Qu'est-ce qu'El Niño et La Niña?

L'oscillation El Niño-Sud (ENSO) est la plus influente de la planète en terme de fluctuation du climat d'une année à l'autre. Originaire de l'océan tropical du Pacifique, l'ENSO est un cycle de changements de température de surface qui affecte directement les endroits où les pluies tombent et la forte tempête qui sévit à travers le monde. Le terme « El Niño » désigne la phase chaude de ce cycle, tandis que « La Niña » désigne la phase froide. Entre ces extrêmes est une phase neutre.

La mécanique de l'oscillation El Niño-Sud

La circulation des Walker et l'État neutre

Pour comprendre l'ENSO, il faut d'abord comprendre les conditions normales dans l'océan Pacifique. Dans des conditions neutres, des vents de commerce forts et persistants soufflent d'est en ouest dans le Pacifique équatoriale. Ces vents empilent des eaux de surface chaudes dans le Pacifique occidental près de l'Indonésie et du nord de l'Australie, créant une «piscine de chaleur» profonde. Dans le Pacifique oriental, au large des côtes de l'Amérique du Sud, des puits d'eau plus froides se lèvent des profondeurs pour remplacer les eaux de surface poussées vers l'ouest.

La phase El Niño : vents faibles et réchauffement

Pendant un El Niño, les alizés se détendent ou même s'inversent. Lorsque cela se produit, l'eau chaude qui était empilée dans le Pacifique occidental s'enfonce vers l'est vers l'Amérique du Sud. La piscine d'eau chaude s'étend dans le Pacifique central et l'Est. Ce changement entraîne l'activité d'orage – généralement centrée sur l'Indonésie – vers l'est vers le Pacifique central. L'air qui s'enfonce au-dessus du Pacifique oriental s'affaiblit ou disparaît. Ce changement unique dans l'emplacement du chauffage tropical perturbe la circulation atmosphérique à l'échelle mondiale.

La phase La Niña : des vents renforcés et du refroidissement

La Niña représente l'extrême opposée du cycle ENSO. Pendant La Niña, les alizés se renforcent considérablement au-delà de leur état normal. Cela pousse encore plus l'eau chaude vers le Pacifique occidental et augmente le gonflement de l'eau froide dans le Pacifique oriental. La circulation de Walker devient plus vigoureuse. La zone de montée de l'air et les orages s'intensifient sur l'Indonésie et les mers environnantes. L'anomalie froide dans le Pacifique oriental devient plus prononcée, ce qui entraîne des conditions plus sèches et plus fortes. La Niña amplifie en effet les conditions climatiques « normales » dans le bassin Pacifique.

Téléconnections mondiales: comment ENSO manipule l'atmosphère

Le changement d'activité des orages tropicaux agit comme une perturbation massive du système atmosphérique mondial. Ces perturbations, appelées téléconnections, s'étendent à des latitudes plus élevées et influencent les conditions météorologiques loin des tropiques. Le principal mécanisme de cette perturbation est l'altération du jet du Pacifique et de la circulation de Hadley.

Le jet du Pacifique

Pendant El Niño, le jet subtropical du Pacifique renforce et déplace vers le sud, ce qui dirige les systèmes de tempête vers la Californie, le sud des États-Unis et le nord du Mexique. En revanche, La Niña renforce le jet du Pacifique nord, poussant les tempêtes vers le nord-ouest du Pacifique et la Colombie-Britannique, tout en laissant le niveau sud du sec et plus chaud des États-Unis.

Extension de la cellule Hadley

Les phases ENSO modulent également la force et la largeur de la circulation de Hadley. Les événements El Niño tendent à élargir les tropiques, poussant les zones sèches subtropicales vers la pole. Cela peut contribuer à des changements dans les trajectoires de tempêtes de latitude moyenne et à des changements dans les précipitations dans des régions comme la Méditerranée et certaines parties de l'Australie.

Impacts régionaux d'El Niño

El Niño est souvent associé à certains des extrêmes météorologiques les plus reconnaissables du monde. Bien qu'aucun événement El Niño ne soit exactement semblable, il produit un ensemble standard de biais régionaux qui ont des impacts sociétaux importants.

Amérique du Nord

Hiver et printemps: El Niño apporte généralement un hiver plus humide et plus frais dans le sud des États-Unis, de la Californie à la Floride. La trajectoire de tempête accrue peut atténuer les conditions de sécheresse en Californie, mais entraîne également un risque accru d'inondation et de glissement de terrain. Le nord des États-Unis et le Canada connaissent un hiver plus doux que la normale.

Amérique du Sud

Flooding and Secherry: Le déplacement vers l'est de la convection déclenche des précipitations catastrophiques sur les côtes normalement arides de l'Équateur et du Pérou. Cela peut entraîner de graves inondations, glissements de terrain et dommages à l'infrastructure. Simultanément, la montée de l'air au-dessus du Pacifique central supprime les précipitations sur le bassin amazonien et le nord-est du Brésil, provoquant souvent une sécheresse intense, des incendies de forêt et des pertes agricoles.

Asie et Océanie

Drought and Fire: La convection réduite en Indonésie et en Australie entraîne une sécheresse généralisée, ce qui atténue les paysages et accroît le risque de graves feux de brousse, comme en témoignent les événements majeurs d'El Niño du passé, comme l'événement de 1997-1998, qui a causé des incendies dévastateurs et la pollution par la brume dans toute l'Asie du Sud-Est. La mousson indienne est généralement plus faible pendant El Niño, ce qui entraîne des précipitations inférieures à la moyenne dans toute l'Inde, ce qui peut avoir une incidence grave sur l'agriculture et la disponibilité de l'eau.

Afrique

En revanche, l'Afrique de l'Est connaît souvent des conditions plus sèches que la normale pendant la saison des « pluies courtes », qui peuvent entraîner des inondations et des épidémies de maladies d'origine hydrique, ce qui complique les efforts régionaux de sécurité alimentaire et de préparation aux catastrophes.

Cyclones tropicaux

Couleurs spécifiques de bassin: L'un des signaux les plus fiables d'El Niño est son impact sur les saisons des ouragans. El Niño supprime fortement l'activité des ouragans de l'Atlantique en augmentant le cisaillement vertical du vent dans la région du principal développement. Ce cisaillement se déchire en développant des tempêtes, réduisant le nombre et l'intensité des ouragans.

Impacts régionaux de La Niña

Les impacts de La Niña sont largement opposés à ceux d'El Niño, mais ce n'est pas simplement une image miroir. Les gradients sont plus raides, et les effets sur des extrêmes météorologiques spécifiques peuvent être tout aussi profonds.

Amérique du Nord

Hiver et Tornado: Les hivers de La Niña sont généralement plus froids et plus enneigés dans le nord des plaines et le Midwest, tandis que le niveau sud connaît des conditions plus chaudes et plus sèches. Le Nord-Ouest du Pacifique voit un hiver très humide et froid, ce qui peut entraîner des inondations et des avalanches.

Amérique du Sud

Amazon Wet, Andes Dry: La forte remontée le long de la côte du Pérou crée des conditions très sèches, exacerbant les pénuries d'eau et le stress agricole. Cependant, le bassin amazonien voit souvent des précipitations supérieures à la moyenne, entraînant des inondations fluviales et une augmentation de l'humidité du sol bénéfique pour les cultures.

Asie et Océanie

Floods and Monsoons: La piscine chaude améliorée dans le Pacifique occidental déclenche des inondations dévastatrices en Indonésie, en Malaisie, aux Philippines et en Australie du Nord. La Niña est un des principaux facteurs d'inondation en Australie, ce qui entraîne souvent des dommages importants à l'agriculture et à l'infrastructure, comme on l'a vu lors des inondations de 2010-2011. La mousson indienne est généralement plus forte, ce qui entraîne de fortes précipitations dans le sous-continent, qui peuvent à la fois reconstituer l'approvisionnement en eau et causer des inondations.

Afrique

La Niña est fortement corrélée avec la sécheresse dans la Corne de l'Afrique. L'augmentation de la circulation de Walker supprime les précipitations sur la Somalie, l'Éthiopie et le Kenya, ce qui entraîne souvent de graves crises de sécurité alimentaire et des urgences humanitaires.De l'autre côté du continent, l'Afrique australe a tendance à se mouvoir pendant La Niña, ce qui peut améliorer les résultats agricoles mais aussi augmenter les risques d'inondations et de maladies à transmission vectorielle.

Saison des ouragans de l'Atlantique

La Niña est célèbre pour son ouragan atlantique. La région se caractérise par une réduction du cisaillement vertical et des températures plus élevées de la surface de la mer. Cette combinaison crée un environnement très propice à la formation et à l'intensification de tempêtes tropicales. Les événements majeurs de La Niña sont souvent associés à des saisons d'ouragans hyperactifs, avec une plus grande probabilité de tempêtes qui font des retombées terrestres aux États-Unis et dans les Caraïbes.

ENSO dans un climat chaud

Comprendre l'impact du changement climatique sur l'ENSO est l'un des domaines les plus critiques de la science du climat. L'ENSO est un cycle naturel, mais il opère sur une planète qui se réchauffe rapidement en raison des émissions de gaz à effet de serre.

Intensification des extrêmes

Une atmosphère plus chaude retient plus d'humidité (environ 7% de plus par degré de réchauffement), ce qui amplifie le cycle hydrologique. Les inondations liées au Niño et les sécheresses liées à La Niña devraient devenir plus intenses même si le modèle lui-même ne change pas. Par exemple, les inondations au Pérou ou les sécheresses en Australie sont susceptibles d'être plus graves en raison de l'augmentation du niveau de référence de la chaleur et de l'humidité.

Changements de fréquence et d'amplitude

Certains modèles climatiques suggèrent un changement de la circulation de Walker vers la pole et un renforcement de la « rétroaction Bjerknes », qui pourrait conduire à des événements extrêmes plus fréquents ENSO. De plus, l'état de fond de l'océan est le réchauffement, ce qui signifie que les conditions neutres sont aujourd'hui plus chaudes que les conditions neutres il y a des décennies. Cela a des implications pour les écosystèmes marins et le blanchiment des coraux, car les températures plus chaudes des océans stressent les récifs coralliens, ce qui entraîne des événements de blanchiment généralisés qui menacent la biodiversité et la pêche.

Surveillance et prévision ENSO

La capacité de prévoir les événements de l'ENSO des mois à l'avance est une réalisation majeure en sciences du climat opérationnelles.

Outils de surveillance clés

Les scientifiques utilisent un système d'observation sophistiqué pour suivre l'ENSO en temps réel, notamment le réseau de bouées TAO/TRITON à travers le Pacifique équatoriale, les satellites mesurant la hauteur et la température de la surface de la mer et les valeurs de pression atmosphérique. La mesure principale utilisée est l'anomalie de la température de la surface de la mer (SST) dans la région du Niño 3.4 du Pacifique équatoriale.

Perspectives et avertissements

Les principaux centres climatiques comme le Climate Prediction Center (NOAA) et le Australian Bureau of Meteorology publient régulièrement des perspectives ENSO. Les modèles climatiques dynamiques peuvent fournir des prédictions habiles jusqu'à six à neuf mois à l'avance. Lorsque les modèles montrent systématiquement des conditions d'alignement pour El Niño ou La Niña, un «El Niño Watch», «El Niño Advisory», ou «La Niña Watch» est publié, fournissant au public des conseils autorisés sur ce à quoi s'attendre dans les prochaines saisons.

L'importance mondiale de l'ENSO

De l'intensité de la saison des ouragans atlantiques à l'influence des températures hivernales, des risques de sécheresse et des inondations dans le monde, l'ENSO demeure la source la plus fiable de prévisibilité climatique saisonnière. Ses impacts se répercutent sur les économies, les systèmes alimentaires et les écosystèmes, affectant des milliards de personnes.