Le réchauffement climatique a doublé le risque d’averse historique de 2011 à Copenhague

Des chercheurs de l’Université de Copenhague, en collaboration avec l’Institut météorologique danois (DMI), ont utilisé des modèles météorologiques détaillés pour lier clairement l’augmentation des températures à l’averse historique sur Copenhague en juillet 2011. De nouvelles méthodes impliquant des prévisions météorologiques contrefactuelles pourraient relier l’événement météorologique au réchauffement climatique pour la première fois.

Il est sept heures du soir le 2 juillet 2011. Une trombe d’eau aux proportions historiques vient de s’abattre au nord de Copenhague. Sur le toit de sa voiture, un chauffeur de taxi tente de se sauver des eaux de crue alors que la pluie et la grêle plongent dans l’eau et que des voitures flottent autour de lui sur Lyngbyvej.

Ce jour-là, la capitale danoise a connu une averse extrême qui a coûté des milliards de couronnes à la société. Au Rigshospitalet, la situation était si grave que les eaux de crue étaient à quelques centimètres de détruire les générateurs de l’hôpital et de déclencher l’évacuation de 1400 patients.

Maintenant, les chercheurs de l’Institut Niels Bohr et du DMI ont utilisé un outil non conventionnel pour comprendre l’averse extrême de 2011. L’histoire contrefactuelle, c’est quand vous changez quelque chose à propos d’un événement historique pour analyser le What if? Généralement utilisé par les historiens pour comprendre notre passé, les climatologues ont commencé à déployer la méthode de la même manière.

Leur expérience démontre une corrélation claire entre l’intensité de la trombe d’eau à l’époque et la chaleur dans l’atmosphère menant à son apparition.

« Oui, pour le dire simplement, on pourrait dire que sur une planète plus chaude d’un degré, une situation météorologique similaire aurait probablement provoqué l’évacuation de Rigshospitalet », déclare le professeur Jens Hesselbjerg Christensen de l’Institut Niels Bohr.

Basé sur des données météorologiques historiques

En exécutant différentes simulations météorologiques pour le jour de la trombe d’eau sur la base de modèles DMI, les chercheurs ont produit un certain nombre de prévisions météorologiques contrefactuelles. Ceux-ci ont été divisés en cinq scénarios de chaleur différents, chacun permettant à l’étude de montrer les conséquences des augmentations de la température atmosphérique.

Pour la première fois, les chercheurs ont pu montrer qu’un siècle d’augmentation de la température d’origine humaine doublait le risque d’averse historique et augmentait son intensité.

L’étude démontre également qu’avec l’augmentation des températures devant nous, il y aura également un risque accru d’averses similaires ou même plus fortes chaque fois que des situations météorologiques similaires se présenteront à l’avenir.

Les calculs du modèle sont basés sur des données météorologiques historiques et sont donc étayés par des preuves empiriques.

Un rapprochement difficile

Les modèles de calcul du climat futur du Danemark, disponibles dans l’Atlas climatique de DMI, montrent clairement le lien entre le réchauffement et un risque accru d’averses. Mais généralement, lier des événements météorologiques spécifiques au changement climatique reste un défi scientifique.

À la suite des inondations de juillet 2011, le climatologue du DMI, Ole Bøssing Christensen, a expliqué que l’événement ne pouvait pas être directement lié au changement climatique, mais qu’il s’alignait sur les prévisions des modèles climatiques pour l’avenir.

« C’était le type de réponse que nous pouvions donner il y a quelques années. Nous n’avions tout simplement pas les outils pour en dire plus. C’est précisément le défi que cette étude visait à relever », explique Jens Hesselbjerg Christensen.

Selon Rasmus Anker Pedersen, chef de section au Centre de recherche sur le climat du DMI et co-auteur de l’étude, la tâche a réussi.

« L’aspect unique de cette étude est que nous pouvons évaluer l’influence de l’augmentation du réchauffement climatique sur un événement météorologique extrême spécifique, au lieu de simplement comparer l’averse avec des changements généraux dans un climat plus chaud », dit-il.

La grille de points de données dans les modèles climatiques n’est pas assez dense pour travailler avec des phénomènes météorologiques comme les trombes d’eau, qui se produisent très localement et sont le résultat d’un ensemble complexe de conditions météorologiques convergentes. Cependant, contrairement aux modèles climatiques traditionnels, les modèles météorologiques de DMI sont conçus pour traiter les données météorologiques à une échelle suffisamment dense et détaillée.

Fournit une nouvelle précision pour les prévisions climatiques

« Si vous pouvez opérer aux échelles que nous avons pu ici, vous capturez les processus nécessaires pour pouvoir recréer un événement spécifique dans une simulation. Cela donne également de la crédibilité à la capacité de prédire des événements qui n’ont pas encore eu lieu,  » déclare Jens Hesselbjerg Christensen.

Il s’attend à ce que cela ait plus de sens pour les citoyens ordinaires et les décideurs lorsque les conséquences du changement climatique se concrétiseront, car elles pourront être liées à des événements connus, comme la trombe d’eau de 2011. Cependant, la méthode et l’utilisation des modèles météorologiques pour la recherche sur le climat offrent également des perspectives à l’échelle mondiale.

« Bien que nous n’en soyons pas encore là, nous nous attendons à ce qu’il y ait suffisamment de puissance de calcul au cours de la prochaine décennie pour déployer ce type de modèle à l’échelle mondiale. Cela permettra d’atteindre un tout nouveau niveau de précision dans nos prévisions climatiques. cela demandera beaucoup de puissance de traitement, cela sera pertinent. Par exemple, cela nous aidera à qualifier les préparatifs nécessaires à l’adaptation au changement climatique », déclare Jens Hesselbjerg Christensen.

Faits : La trombe d’eau du 2 juillet 2011, Copenhague

La catastrophe naturelle la plus chère au Danemark depuis 1999. Les paiements d’assurance se sont élevés à 6,2 milliards de DKK, divisés en env. 90 000 réclamations.

À certains endroits, deux mois de précipitations sont tombés en quelques heures. En une seule journée, 135,4 mm sont tombés au Jardin botanique de Copenhague. Une quantité de 31 mm est tombée en dix minutes dans la banlieue d’Ishøj. Plus de 5 000 coups de foudre ont été enregistrés en 3 heures.

Les fortes pluies et la grêle ont paralysé la circulation à plusieurs endroits de la région métropolitaine, les routes devenant des rivières. Plusieurs autoroutes ont été fermées jusqu’à trois jours.

La circulation ferroviaire a été interrompue pendant une semaine et à certains endroits fermée pendant des jours, en raison de tout, des gares inondées aux coups de foudre sur les équipements et les glissements de terrain.

Environ 10 000 foyers ont subi des pannes d’électricité pouvant durer jusqu’à 12 heures et environ 50 000 foyers ont perdu le chauffage et l’eau chaude pendant une semaine.

Faits : Qu’est-ce qu’une averse ?

Au Danemark, les trombes d’eau sont définies comme des épisodes où plus de 15 mm de précipitations tombent en une demi-heure.

La convection est le processus physique qui provoque les averses. Entre autres choses, la convection est lorsque la densité inférieure, l’air chaud monte.

L’air chaud, qui peut être très humide, attire également l’humidité existante des nuages ​​jusqu’à des altitudes plus élevées, ce qui crée une condensation extrême dans les nuages ​​élevés.

Les gouttelettes finissent par devenir si grosses qu’elles ne peuvent pas être retenues par les courants d’air verticaux, auquel cas les nuages ​​vident soudainement leur humidité.

Faits : comment les chercheurs ont procédé

Sur la base d’informations météorologiques jusqu’au 2 juillet 2011 à minuit inclus, les chercheurs ont simulé la météo autour de Copenhague à l’aide du modèle météorologique DMI parfaitement testé et précis d’aujourd’hui.

L’échelle de ces modèles météorologiques est très précise. La distance entre les points de données dans le modèle de DMI, connue sous le nom de taille de grille, est d’environ 2,5 km. En comparaison, les points de la grille du modèle climatique mondial ne sont pas à moins d’environ 50 km l’un de l’autre.

Les chercheurs ont effectué 13 simulations dans un soi-disant ensemble de prévisions, car la météo – et non des moindres, les orages – sont des événements chaotiques avec du bruit et une grande imprévisibilité.

Les simulations ont été adaptées et divisées en cinq scénarios de chaleur : -1 degré (ère préindustrielle), 0 (normale en 2011), +1, +2 et +3 degrés de température globale plus chaude.