Des climatologues corrigent des prévisions de précipitations erronées pour le grenier à blé de la Chine

Jusqu’à récemment, les modèles climatiques n’étaient pas très performants pour prédire les variations des précipitations printanières dans le nord-est de la Chine, qui abrite une partie de la principale production céréalière du pays. Cette incertitude met potentiellement en péril la sécurité alimentaire du pays, voire du monde. Les chercheurs ont cependant identifié le problème : un changement majeur jusque-là non identifié qui s’est produit au milieu des années 1980 dans les flux atmosphériques de l’Atlantique Nord en raison de l’affaiblissement du courant-jet.

Leurs conclusions sont rapportées dans un article publié dans la revue Progrès des sciences de l’atmosphère le 12 août.

Le nord-est de la Chine, y compris la province du Heilongjiang, le plus grand producteur de céréales du pays, est l’un des principaux greniers du pays. L’agriculture de la région est essentielle à l’autosuffisance alimentaire de base de la nation. Et la saison des semailles vient au printemps là-bas. Par conséquent, tout changement qui pourrait être causé par le réchauffement climatique aux précipitations printanières dans la région sera essentiel à comprendre afin d’assurer la sécurité alimentaire des 1,4 milliard de personnes qui vivent dans le pays. Et si la capacité de la Chine à se nourrir est menacée, celle du reste du monde l’est aussi.

Malheureusement, jusqu’à présent, les modèles climatiques n’ont pas réussi à simuler la variabilité des précipitations printanières dans le nord-est de la Chine, qui comprend également les provinces de Jilin, du Liaoning et de l’est de la Mongolie intérieure, par rapport à leurs performances dans d’autres régions.

« On a longtemps pensé que la température de la surface de la mer au-dessus de l’océan Atlantique Nord était étroitement liée aux précipitations printanières dans le nord-est de la Chine », a déclaré Zhiwei Zhu, auteur principal de l’article et chercheur au Key Laboratory of Meteorological Disaster de l’Université d’information de Nanjing. Science et technologie. « Mais c’était une compréhension trop grossière, et les prévisions saisonnières pour le nord-est de la Chine viennent d’être complètement faussées par rapport à la qualité des prévisions saisonnières des modèles pour le reste du pays. »

Il peut sembler tiré par les cheveux que la température de la surface de la mer dans l’Atlantique Nord puisse affecter les pluies printanières jusqu’au nord-est de la Chine, mais une telle production à longue distance d’anomalies se produisant à des milliers de kilomètres – appelées « téléconnexions » par les climatologues et les océanographes — sont communs à la fois dans l’atmosphère et dans l’océan.

Un exemple de telles téléconnexions sont les ondes de Rossby, également appelées ondes planétaires, des vents d’ouest qui circulent dans de très grands motifs ondulés serpentant du sud au nord et vice-versa. Les ondes de Rossby se forment suite à la rotation de la Terre et contribuent au transfert de chaleur des tropiques vers les pôles et d’air froid vers les tropiques. Une succession de ces ondes s’appelle un train d’ondes.

« Mais nos prédictions basées sur ces téléconnexions étaient en quelque sorte erronées », a ajouté le professeur Zhu.

Afin de mieux comprendre ce qui se passait dans le nord-est de la Chine, les chercheurs ont produit une nouvelle analyse en tenant compte des données de précipitations mensuelles moyennes des stations de jaugeage dans toute la Chine et des températures mensuelles moyennes à la surface de la mer prises par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis. ) sur une période de soixante ans (1961-2020).

Ils ont découvert qu’il y avait eu un changement majeur dans les téléconnexions atmosphériques entre l’Atlantique Nord tropical et les précipitations printanières du nord-est de la Chine à cette époque.

Jusqu’au milieu des années 1980, les pluies printanières dans le nord-est de la Chine étaient liées à un train d’ondes de Rossby qui se propageait le long du courant-jet d’ouest et était couplé à la température de surface de la mer extratropicale (latitude moyenne) de l’Atlantique Nord, et non aux températures de surface de la mer tropicale.

Puis, au milieu des années 80, il y a eu un changement brusque, et depuis, les pluies printanières du nord-est de la Chine ont été liées à un train d’ondes Rossby complètement différent qui se propage le long d’une route orthodromique (la route la plus courte entre deux points à la surface de une sphère) couplée aux températures de surface de la mer tropicale de l’Atlantique Nord.

Au fur et à mesure que les téléconnexions atmosphériques se sont déplacées, il en va de même pour les températures anormales de la surface de la mer qui leur sont associées, modifiant ainsi les origines des pluies printanières du nord-est de la Chine.

Essentiellement, ils ont constaté que le lien entre les précipitations printanières du nord-est de la Chine et la température de la surface de la mer dans la région de l’Atlantique Nord est instable et non permanent comme on le pensait auparavant.

Cette alternance de trains d’ondes de Rossby a à son tour été causée par un affaiblissement au fil des décennies du courant-jet d’ouest – des bandes étroites de vents forts dans la haute atmosphère – au-dessus de l’Amérique du Nord (les climatologues ont émis l’hypothèse que le courant-jet pourrait progressivement s’affaiblir à mesure que conséquence du réchauffement climatique).

À l’avenir, les climatologues doivent porter une attention particulière à ces changements décennaux, selon les chercheurs, afin de produire de meilleures prévisions des variations climatiques pour le nord-est de la Chine et peut-être même pour l’ensemble de l’Asie du nord-est au printemps.

Après avoir identifié la cause des prévisions climatiques erronées pour la région, les chercheurs ont maintenant l’intention de développer un meilleur modèle de prévision saisonnière variant sur une décennie et couvrant une période d’un siècle.