Le changement climatique réduit la différence entre la température élevée quotidienne et la température minimale quotidienne dans de nombreuses régions du monde. L’écart entre les deux, connu sous le nom de plage de température diurne (DTR), a un effet significatif sur les saisons de croissance, les rendements des cultures, la consommation d’énergie résidentielle et les problèmes de santé humaine liés au stress thermique. Mais pourquoi et où le DTR rétrécit avec le changement climatique est un mystère.
Les chercheurs qui font partie d’une nouvelle étude internationale qui a examiné le DTR à la fin du 20e siècle pensent avoir trouvé la réponse : une augmentation des nuages, qui bloque le rayonnement à ondes courtes entrant du soleil pendant la journée.
Cela signifie que même si la température maximale quotidienne et la température minimale quotidienne devraient continuer à augmenter avec le changement climatique, la température maximale quotidienne augmentera à un rythme plus lent. Le résultat final est que le DTR continuera de diminuer dans de nombreuses régions du monde, mais que les changements varieront en fonction de diverses conditions locales, ont déclaré les chercheurs.
L’étude, publiée dans la revue Lettres de recherche géophysiqueest le premier à utiliser la modélisation informatique haute résolution pour approfondir la question de la réduction du DTR de la Terre, en particulier son lien avec la couverture nuageuse.
« Les nuages sont l’une des grandes incertitudes en termes de projections climatiques », a déclaré le co-auteur Dev Niyogi, professeur à l’Université du Texas à l’Austin Jackson School of Geosciences. « Lorsque nous faisons cela avec un cadre de modélisation à très haute résolution spatiale, cela nous permet de simuler explicitement les nuages. »
L’auteur principal Doan Quang Van, professeur adjoint au Centre des sciences informatiques de l’Université de Tsukuba au Japon, a déclaré que cela était essentiel pour comprendre l’avenir du DTR.
« Les nuages jouent un rôle vital dans la variation diurne de la température en modulant les processus radiatifs solaires, qui affectent par conséquent l’échange de chaleur à la surface de la terre », a-t-il déclaré.
L’équipe comprenait des scientifiques du Département des sciences géologiques de l’UT Jackson School, du Centre national de recherche atmosphérique de Boulder, de l’Université des sciences de l’ingénieur de Shanghai, de l’Académie de défense nationale du Japon et de l’Université de Tsukuba au Japon. Le travail de modélisation a utilisé des superordinateurs au Centre des sciences informatiques de l’Université de Tsukuba.
À l’aide des superordinateurs, l’équipe a pu modéliser l’interaction complexe des processus de surface terrestre sur le changement climatique. Ceux-ci incluent les changements dans l’utilisation des terres (comme la déforestation), l’humidité du sol, les précipitations, la couverture nuageuse et d’autres facteurs qui peuvent affecter la température dans une région locale. En créant un modèle avec une grille de résolution plus fine – des grilles de 2 kilomètres carrés plutôt que les grilles de 100 kilomètres utilisées dans la plupart des modèles climatiques – les chercheurs ont pu analyser plus précisément les impacts du changement climatique.
L’équipe s’est concentrée sur deux zones : la région du Kanto au Japon et la péninsule malaisienne. Ils ont utilisé la période de 10 ans de 2005 à 2014 comme référence, puis ont exécuté différents scénarios climatiques pour projeter ce qui arrivera au DTR dans les deux régions à la fin du siècle. Ils ont constaté que l’écart de température se réduit d’environ 0,5 Celsius dans la région tempérée du Kanto et de 0,25 Celsius dans la péninsule malaisienne plus tropicale. Les chercheurs attribuent ces changements en grande partie à l’augmentation de la couverture nuageuse diurne qui devrait se développer dans ces conditions climatiques.
Les chercheurs ont déclaré que l’étude peut aider les scientifiques à améliorer les modèles climatiques mondiaux actuels et aider à comprendre comment la diminution du DTR affectera la société et l’environnement à mesure que le climat continue de se réchauffer.
« Il est très important de savoir comment le DTR va changer à l’avenir car il module les métabolismes humains, animaux et végétaux », a déclaré Quang Van. « Il module également la circulation atmosphérique locale telle que la brise terre-mer. »
Quang‐Van Doan et al, Causes du réchauffement asymétrique de la température sub‐diurne en réponse au réchauffement climatique, Lettres de recherche géophysique (2022). DOI : 10.1029/2022GL100029