La force des vents et la hauteur des vagues s'accroissent sur les océans depuis trente ans

La vitesse moyenne des vents et la hauteur des vagues se sont légèrement renforcées au cours des trois dernières décennies dans une grande partie du milieu marin, selon Ian Young et Agustinus Ribal de l'Université de Melbourne, en Australie. Leur étude a révélé que les plus fortes hausses avaient eu lieu dans l'océan austral et que l'ampleur des événements de vents et de vagues extrêmes (du 90e centile) avait considérablement augmenté. Leur travail surmonte les difficultés rencontrées lors de l'intégration des mesures effectuées par différentes plates-formes satellites et leurs résultats pourraient aider à affiner les futurs modèles climatiques.

Carte montrant le changement de hauteur des vagues extrême (90e percentile) entre 1985-2018. Le rouge indique des valeurs croissantes, alors que le bleu indique des diminutions. (Source : Université de Melbourne)
Le vent et les vagues constituent des liens importants entre les océans et l'atmosphère et la compréhension de tout changement de la configuration des vents et des vagues est cruciale pour anticiper les climats futurs. Par exemple, la force du vent qui souffle sur les eaux libres est un facteur déterminant dans la détermination de la rugosité de la surface de l’océan - un paramètre qui détermine l’importance du transfert d’énergie et de dioxyde de carbone entre l’océan et l’air sus-jacent. De plus, certaines vagues finiront par déferler sur le rivage et il est important de comprendre les tendances de la hauteur des vagues pour protéger les côtes lorsque le niveau de la mer monte.
Malheureusement, il a été difficile de détecter de petits changements dans les tendances mondiales des vents et des vagues à l'aide d'enregistrements à long terme. une grande partie des données recueillies sur le vent et les vagues de l'océan proviennent d'instruments déployés sur des bouées. Des études ont toutefois montré que la collecte de données n’était pas nécessairement uniforme sur le réseau mondial de bouées.
Un étalonnage cohérent
Une autre solution consiste à utiliser les données satellitaires, qui fournissent une couverture mondiale sur 30 ans. Les satellites utilisent divers appareils de mesure pour étudier les océans, notamment les altimètres (hauteur des vagues et vitesse du vent), les radiomètres (vitesse du vent) et les diffusiomètres (vitesse et direction du vent). Cependant, à l'instar du réseau de bouées, les utilisateurs de données satellitaires doivent relever d'importants défis, notamment comment assurer la cohérence des étalonnages sur différentes plates-formes satellitaires, en éliminant les biais inhérents à la surveillance par satellite et en expliquant les incohérences dans les mesures de tendances de la vitesse du vent différents instruments.
Dans leur nouvelle étude, Young et Ribal ont pris des mesures pour relever ces défis en se concentrant principalement sur les données acquises entre 1985 et 2018 par 13 altimètres satellites. Pour vérifier les données altimétriques, le tandem a également utilisé les mesures de 11 radiomètres prises en 1986-2013 et les données de sept diffusiomètres prises en 1992-2018. L'équipe a étalonné les trois jeux de données satellites en utilisant les données recueillies par des bouées surveillées par le centre de données américain US National Data Buoy Center (NDBC), un deuxième jeu de données indépendant sur les bouées et des mesures effectuées par d'autres satellites.
Leurs travaux révèlent que ces vagues et les vents qui les génèrent prennent de l'ampleur et ce, depuis 30 ans à l'échelle mondiale. En outre, l'étude montre que les conditions de vagues extrêmes augmentent encore plus rapidement, les plus fortes augmentations ayant lieu dans l'océan austral. En effet, les vents extrêmes dans l'océan austral ont augmenté d'environ 5,4 km / h ou 8 au cours des 30 dernières années. la hauteur des vagues extrêmes dans cette région a augmenté de 30 cm ou de 5. En général, l’étude a montré que les vents augmentaient plus vite que la hauteur des vagues.
L'étude sauvegarde les modèles climatiques, qui prévoient que les vents d'ouest dans l'océan Austral se renforcent en raison de l'amélioration et du déplacement vers le sud des systèmes à basse pression. L'étude confirme également les prédictions du modèle selon lesquelles les alizés du Pacifique et de l'Atlantique se renforcent aux latitudes moyennes.
En ce qui concerne la vitesse du vent extrême et la hauteur extrême des vagues, de fortes augmentations sont observées dans la majeure partie du globe. La jeune génération explique les raisons de ces changements, mais elle est probablement due aux changements climatiques et aux oscillations pluriannuelles qui ont une incidence sur la vitesse du vent, telles que El Niño, l'oscillation nord-atlantique et l'oscillation décennale du Pacifique.
“Young et Ribal ont fait de leur mieux pour vérifier, revérifier et vérifier par recoupement qu'ils disposaient du meilleur jeu de données possible. rien que pour cela - ils méritent tout le mérite », applaudit Ole Johan Aarnes, chercheur à l'institut météorologique norvégien, qui n'a pas participé à l'étude.
"Affirmer qu'ils ont un ensemble de données complètement homogène, éliminé de tout effet indésirable, est probablement quelque peu optimiste, cependant, cette étude est une étape importante sur la voie pour mieux comprendre les changements dans les vents marins et la hauteur des vagues au cours des 30 dernières années"
Aarnes dit que sa plus grande préoccupation est de savoir comment les trois jeux de données sont tous calibrés avec des bouées NDBC. Cela pourrait non seulement masquer des différences entre les trois jeux de données satellites, a-t-il averti, mais ces bouées sont également sujettes à des modifications indésirables au fil du temps. "De cette manière, le calibrage avec des bouées NBC peut introduire des inexactitudes qui n'existaient pas en premier lieu", prévient Aarnes. Cette étude initiale achevée, un programme international a été lancé pour affiner la qualité de la base de données satellitaires à long terme et, par extension, la qualité des données. Young ajoute que cet ensemble de données constituera également un banc d’essai précieux pour divers modèles climatiques. «L'intégration des effets de vagues dans ces modèles constituera un élément important des recherches futures», conclut-il.
Source : https://physicsworld.com/a/wind-speeds-and-wave-heights-are-increasing-across-the-oceans/