Info cyclonique : augmention du nombre de cyclones ?
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L'augmentation du nombre & de l'intensité des cyclones sur le globe : mythe ou réalité ?

Sources : Cité des sciences, Météo France, Climat sceptique

Dans l'ambiance alarmiste d'aujourd’hui, le réchauffement climatique est associé à toutes sortes de catastrophes présentes et à venir
Les cyclones, quintessence de la puissance destructrice des phénomènes naturels, n’échappent plus à la règle depuis la parution de deux études récentes en 2005
Pourtant, nombre d' experts sont d’accord pour dire aujourd'hui que le nombre moyen de cyclones n’a pas augmenté depuis le milieu du XIXe siècle
et de plus que l’accroissement récent de leur intensité est une hypothèse pour le moins très discutée
Qu'en est-il réellement ? Analyse et synthèse de ces débats

Jusqu’au début des années 2000, la communauté des spécialistes ne considérait pas que le réchauffement global pouvait avoir d’influence sur le nombre ni l’intensité des cyclones
La hausse des températures moyennes de surface enregistrée depuis 1860 s’accompagne certes d’une hausse (moindre) de la température moyenne de surface des mers (SST),
ce qui devrait augmenter le nombre de zones océaniques dépassant 26 °C (une des conditions nécessaires pour la formation de système cyclonique)
Mais outre que les SST présentent une variabilité forte tenant aux mécanismes océaniques, d'autres conditions sont nécessaires à la cyclogenèse
Si les températures de la troposphère se réchauffent en même temps que celles de la surface, le différentiel thermique reste par exemple identique et n’augmente pas ainsi
la convection

Mais les choses ont changé depuis 2004 et 2005
Ces deux saisons ont été particulièrement intenses et atypiques : dix typhons pénétrant les terres au Japon (2004), pluies cycloniques intenses sur le sud de la Chine,
quatre ouragans puissants en Floride (2004), pénétration d’un ouragan dans le sud du Brésil (mars 2004), cinq cyclones pleinement développés sur les îles de Cook (février-mars 2005),
records battus en nombre et intensité des cyclones nord-atlantiques en 2005
Au-delà de ces deux années exceptionnelles, un certain nombre de chercheurs ont ainsi affirmé que l’intensité des cyclones s’est accrue au cours
des trente dernières années et que ce phénomène pourrait être directement lié au réchauffement climatique

Ces affirmations divisent profondément les chercheurs et ont entraîné Chris Landsea (NOAA) à remettre sa démission au GIEC

Deux "études" qui ont lancé la querelle, dans Nature et Science (les auteurs principaux en sont Kerry Emanuel et Peter Webster parues en 2005), démontrent que
le nombre de cyclones reste stable mais que leur puissance globale augmente depuis un demi siècle
Ainsi :

-
La première étude, publiée le 4 août 2005 dans Nature, montre que l'énergie totale dissipée par les cyclones de l'Atlantique Nord et du Pacifique Ouest a plus que doublé depuis 1950
L'auteur, Kerry Emanuel de l'Institut de technologie du Massachusetts, s'est basé essentiellement sur l’indice de dissipation d’énergie (PDI pour Power Dissipation Index)
Cet indice, lié à la surface concernée et à la durée du cyclone, est obtenu principalement à l’aide de la vitesse maximale constatée pour les vents de surface
(à la hauteur conventionnelle de 10 m)
Par ailleurs, ce météorologue américain a également comparé l'évolution de la puissance des cyclones avec celle de la température de la surface des océans
Résultat : les courbes évoluent de façon très similaire

Conclusion de Kerry Emanuel : « Mes résultats suggèrent que le futur réchauffement peut amener une tendance à la hausse dans le potentiel destructif des cyclones et,
en tenant compte de l’augmentation des populations côtières, à une hausse substantielle des pertes liées aux cyclones au XXIe siècle »

Evolution parallèle de la température des océans entre 30°S & 30°N et du PDI
pour les bassins Atlantique & Pacifique Nord-Ouest

Note : l'unité de mesure des deux variables résulte d'une équation mathématique complexe
qui facilite leur comparaison
© K. Emanuel, Nature 436, 686 (2005 )

- La seconde étude a été publiée dans Science le 16 septembre 2005
Cette fois, l'équipe de Peter Webster de l'Institut de technologie de Georgia, a calculé grâce aux archives satellites disponibles depuis 1970 le nombre de tempêtes
(vitesse des vents < 118 Km/h) et de cyclones (vitesse des vents > 118 Km/h), la durée de ces évènements climatiques et leur intensité
Les résultats indiquent que le nombre total de cyclones reste stable
En revanche, le nombre de cyclones de catégorie 4 ou 5 a augmenté de 57 % entre 1970 et 2004
En proportion, les cyclones de force majeure sont ainsi passés de 20 % à 35% en 30 ans
Seul aspect positif : la puissance maximale des cyclones est relativement stable depuis 35 ans

La proportion des cyclones de catégorie 4 et 5 a pratiquement doublé en trente ans
© P.J. Webster et al., Science 309, 1844 (2005)

Précisons d’emblée que tous les experts sont d’accord sur un point
le nombre de cyclones n’a pas sensiblement augmenté au cours des trente dernières années, malgré le réchauffement climatique constaté

Venons-en à la question de l’intensité de ces cyclones
Il convient d'abord de préciser que de nombreuses études précédentes n'ont pas trouvé de lien entre les températures de surface de la mer (SST) liées au réchauffement global
et l'intensité des cyclones observés (Chan 2004, Evans 1993, Landsea 1996, 1999) contrairement à Webster & Emmanuel (2005)


Qu' en est-il réellement ?

Les résultats d’Emanuel ont été rapidement contestés :

- Roger A. Pielke Jr (Université du Colorado), un spécialiste de l’évaluation des pertes liées aux cyclones atlantiques, n’a retrouvé pour sa part aucune augmentation sensible
des destructions constatées (en argent constant compte tenu de la population, de l’inflation et du PNB) sur la période concernée
Les seules variations interannuelles significatives sont associées dans sa base à El Niño et La Niña, et non aux températures de surface
Le coût moyen de la période 1900-1950 pour 40 cyclones est de 9,3 milliards de dollars contre 7,0 milliards de dollars pour 46 cyclones sur la période 1951-2004 (Pielke 2005)

- Une autre critique, plus fondamentale, formulée par Christopher Landsea concerne la mesure du PDI
Landsea suggère que le lissage des données a été inégalement réparti sur la courbe de tendances, de sorte que les données (brutes) en fin de courbe altèrent l’impression d’ensemble
Emanuel a reconnu cette erreur pour les ouragans de l'Atlantique, mais non pour les ouragans du Pacifique

- L’autre objection concerne l’homogénéisation des données
Les mesures de la période 1949-1969 ne se faisaient pas par satellite, et les chercheurs ont repéré des anomalies dans les relations pression-vent rapportées à cette époque
Selon Landsea, les corrections d’usage amènent une réduction des vents de cette période de 2,5-5 m/s, alors que les corrections choisies par Emanuel s’élèvent à 12,2 m/s
Ce qui pousse à la baisse le PDI des cyclones anciens et, relativement, fait grimper celui des cyclones récents
Emanuel a là aussi accepté le principe de cette révision (Landsea 2005)
Des objections similaires sont venues de William M. Gray (Université du Colorado), un des « papes » de l’analyse des cyclones outre-Atlantique
Gray relève comme Landsea le problème central de l’uniformisation des données sur la période, surtout pour les vitesses maximales de vents enregistrées
Celles-ci étaient considérées comme trop importantes dans les enregistrements antérieurs à 1973, et ont donc fait l’objet d’une correction (dite Atkinson-Holliday)
appliquée entre 1973 et 1986
Or, à partir des mesures satellitaires directes, on s’est aperçu que cette correction était trop forte et amenait à minimiser les vents des cyclones avant 1986 (recorrection Dvorak)
Le problème est que l’équation d’Emanuel pour mesurer la dissipation d’énergie (PDI) passe la vitesse maximale au cube, de sorte que la moindre erreur sur l’estimation prend
des propotions très importantes

- William Gray oppose aussi au résultat d’Emanuel le nombre de cyclones d’intensité 4 et 5 enregistrés sur la période
Mais cela nous amène directement au second article, de Webster et al. La démarche choisie par P.J. Webster et ses collaborateurs dans leur article récent de Science est a priori
plus simple que celle d’Emanuel
Les auteurs ont examiné le nombre des cyclones dans la période 1970-2004, leur durée et leur intensité telle qu’elle est mesurée par l’échelle de Saffir-Simpson
Tous les bassins cycloniques sont ici concernés, et non seulement l’Atlantique et le Pacifique ouest
La conclusion semble sans appel : « les ouragans des catégories les plus fortes (4, 5) ont presque doublé en nombre (50 par quinquennat dans les années 1970 à près de 90
par quinquennat dans la dernière décennie) et en proportion (d’environ 20 % à environ 25 %) »
Les auteurs concluent : « Cette tendance n’est pas incompatible avec les récentes simulations des modèles climatiques montrant qu’un doublement du CO2 atmosphérique peut augmenter la fréquence des cyclones les plus intenses ».

La première critique est venue à nouveau de William Gray (2005b)
Le chercheur y souligne le problème de la qualité des données dans les bases historiques d’analyse des cyclones
« Dans la période 1975-1989, on ne pouvait avec certitude délimiter les cyclones de catégories 4 et 5 des cyclones de catégorie 3, ni même parfois de catégories 1 et 2 »
En refaisant les calculs de Webster avec les catégories 3,4 et 5, Gray n’obtient plus l’impressionnante croissance d’intensité rapportée dans l’article de Science
Mais Webster et al. ont répliqué en contestant ces nouveaux chiffres de Gray, quoiqu’ils admettent que l’introduction de la catégorie 3 dans les mesures est nécessaire compte-tenu des imprécisions historiques et rend la tendance moins nette
Le point le plus intéressant (en reprenant les chiffres de Webster et non de Gray pour éviter toute polémique inutile) est que chaque bassin n’a pas répondu de la même manière
au cours des trois dernières décennies

Si la cyclogenèse était déterminée de manière décisive par les températures de surface de la mer (SST), on devrait observer une augmentation proportionnelle
de l’intensité et des SST dans toutes les zones

Or ce n’est pas le cas à l’évidence
Dans trois bassins sur cinq, le pic d’intensité a été atteint dans la période 1985-1994, et non dans la période 1995-2004 marquée par un fort réchauffement
Dans le Pacifique, on voit clairement que la tendance est désormais à la baisse. De la même manière, l’évolution des cyclones ne suit aucune progressivité
La dernière décennie de l’Atlantique a connu un rebond important par rapport à la précédente (de 14 à 38), alors cette progression brusque n’est documentée nulle part ailleurs
Dans un commentaire récemment publié, Johny C.L. Chan a pour sa part remis en cause le choix de Webster et al. de regrouper les cyclones de la période 1970-2004
par moyenne quinquennale
Les analyses annuelles, au moins dans le bassin pacifique, montrent selon lui que les variations d’amplitude des cyclones suivent des oscillations pluriannueles ou pluridécennales normales, sans que l’on puisse voir la tendance continue rapportée par l’équipe de Webster
Cette dernière maintient malgré tout sa position

Les études d’Emanuel et Webster, et surtout la publicité abondante qui en fut faite, ont entraîné une vive querelle
L’Organisation météorologique mondiale
(OMM-WMO), plus précisément son programme de recherche en météorologie tropicale, a été amenée en février 2006
à publier une mise au point importante sur les cyclones tropicaux à l’ère des changements climatiques

Elle est notamment covalidée par deux auteurs des articles récents (Greg Holland, Kerry Emanuel) et par Chris Landsea (WMO-CAS 2006).
On peut y lire les points suivants :
• « Les connaissances actuelles et techniques disponibles ne permettent pas de donner des indications quantitatives robustes sur les changements potentiels de la fréquence
des cyclones. Les rares preuves disponibles permettent d’anticiper un changement nul ou faible de cette fréquence »
• « L’augmentation rapide des dommages économiques et des dégâts causés par les cyclones tropicaux a été due, dans une large mesure, à l’accroissement des populations côtières,
la valeur assurantielle croissante des zones côtières et, peut-être, une sensibilité accrue des sociétés modernes aux dégâts d’infratructure »
• « Aucun impact unique lié aux événements cycloniques de 2004 et 2005 ne peut être associé directement au réchauffement global, bien qu’il puisse y en avoir un pour l’ensemble »
• « La communauté des chercheurs est profondément divisée pour savoir si les résultats des études récentes [sur l’intensité des cyclones] sont dus, au moins en partie,
aux problèmes de bases de données concernant les cyclones tropicaux »
• « Bien que l’existence de larges oscillations multidécennales dans les cyclones tropicaux de l’Atlantique soit généralement bien acceptée, certains scientifiques pensent qu’il y a néanmoins une tendance émergente vers des cyclones plus intenses. C’est un sujet chaudement débattu pour lequel on ne peut donner aucune conclusion définitive ».


Conclusion

Le nombre des cyclones est globalement stable et l’augmentation de leur intensité depuis trois décennies, très discutée, ne se vérifie pas sur tous les bassins

Pour confirmation : données issues de Karl Hoarau, maître de conférence au département de géographie de l'université de Cergy-Pontoise
et également à lire article "le risque cyclonique s'accentue-t-il?"

Cyclones de catégories 4 et 5
(au moins une intensité courante de 115 kts sur une minute) répertoriés au cours des dernières décennies
dans les différents bassins du globe !

On ne voit pas de 200% qui indiquerait un doublement !!!
Et remarquez le Pacifique Ouest qui représente à lui seul
plus de 50% des cyclones de Cat 4 et 5 !!!


Cependant aucun consensus n'existe au sein de la communauté scientifique sur l'influence du réchauffement climatique dans l'activité des cyclones :
-
Certains experts considèrent en effet que l'on manque de recul pour savoir si l'actuelle augmentation de la fréquence des cyclones de catégorie 4 ou 5 représente une tendance forte ou résulte d'une simple fluctuation naturelle, comme il y en a eu par le passé, sans aucun lien avec le réchauffement
- Si la température est certes un des éléments essentiels dans la formation des cyclones, « d'autres facteurs - notamment le cisaillement du vent - jouent
un rôle extrêment important », explique Jean-François Royer, chercheur au Centre national de recherche météorologiques

- Toutefois, selon Jan Polcher, chercheur au laboratoire de météorologie dynamique du CNRS, « les deux études publiées en 2005 (Webster & Emmanuel) ont permis de "démontrer"
un lien entre la température des mers et la puissance des cyclones plus convaincant que ce qui avait pu être démontré jusqu'à présent »
Or il a été établit que l'élévation de la température des océans est due au réchauffement climatique...

Alors à la question y aura-t-il plus de cyclones dans les années à venir en raison du réchauffement avéré de notre planète,
dû notamment à l'émission des gaz à effet de serre ?


La réponse demeure incertaine bien que cette question essentielle pour les futures générations a suscité nombre d'études, dont les résultats comme on a pu le voir ne sont pas
tous concordants
Tout comme pour la question de l'évolution du climat de la planète, on retrouve les partisans du scénario catastrophe et ceux qui pensent que quels que soient
les changements observés,la nature compensera leurs effets et que les bouleversements promis ne se produiront pas
On ne peut, actuellement, que se baser sur quelques simulations du climat actuel à partir d'hypothèses
Les équipes de METEO-FRANCE ont pour leur part développé un modèle climatique (appelé Arpège - Climat), ayant pour but de bien décrire le climat sur le globe et de pouvoir le faire évoluer à partir de simulations en changeant quelques données de départ
En ce qui concerne l'activité cyclonique et la fréquence des cyclones tropicaux, après s'être assuré que le modèle numérique fournissait une bonne représentation du climat actuel,
une hypothèse fut le doublement du gaz carbonique (CO2) dans l'atmosphère
Cette hypothèse est étudiée un peu partout dans le monde par les climatologues, car elle est vraisemblable pour les quelques dizaines prochaines années
En effet l'émission de gaz, dits à effet de serre parce qu'ils limitent le rayonnement terrestre de retour vers l'atmosphère, semble persister, malgré les recommandations
des fameuses conférences mondiales de Rio (1992) et Kyoto (1997)
Le réchauffement de la Terre observée depuis le début du XXème siècle devrait alors continuer, et avec lui ce sont les océans qui devraient voir leur température de surface augmenter
Il n'en faut pas plus pour imaginer que les mers plus chaudes vont alors favoriser l'activité cyclonique, voire l'intensité des phénomènes sur toutes les régions intertropicales
Le modèle climatique français confirme cette idée avec une augmentation sensible du nombre de cyclones, dont le nombre annuel doublerait ou presque,
les zones de cyclogenèse restant les mêmes
Mais, certains chercheurs mettent en doute ces simulations qui ne tiennent pas vraiment compte de la réponse que ce changement thermique amène à d'autres facteurs très influents sur l'activité cyclonique.
:
- Le cisaillement vertical des vents entre la surface et la haute troposphère sera-t-il diminué (plus de cyclones) ou augmenté (moins de cyclones) ?
- L'activité de la mousson dans les régions qui y sont soumises sera-t-elle inhibée ou exacerbée ?
- L'humidité disponible dans l'atmosphère et l'instabilité des masses d'air tropicales et équatoriales subiront-elles une évolution, et dans quel sens ?
- Le réchauffement des eaux augmentera-t-il la fréquence, voire accentuera-t-il la survenance du phénomène " El Niño ", comme certains l
e pensent ?
Ce qui entraînerait alors une diminution de l'activité cyclonique sur le Bassin Atlantique notamment ...

On le voit, une réponse globale n'existe probablement pas
S'il est fort possible que le réchauffement de la planète augmente les surfaces océaniques chaudes favorables aux développements de cyclones,
nul ne sait réellement comment les autres acteurs de la cyclogenèse (formation de cyclones) évolueront
Les scénarios catastrophe évoquent une évolution dans le même sens, d'autres plus raisonnables imaginent une nature bienveillante qui s'opposerait à cette évolution ...
Le XXIème siècle nous apportera, à nous ou plutôt à nos enfants, les premières réponses.
Quant aux travaux de l'équipe de W. Gray et ses collaborateurs de l'Université du Colorado,
ils font état d'une recrudescence de l'activité cyclonique sur la zone de l'Atlantique durant les 20 ou 30 prochaines années (1995/2020), à partir d'un cycle
mis en évidence, selon eux, d'une durée de 20 à 40 ans
, qui fait alterner les périodes à faible activité cyclonique (1900/1930 - 1970/1994)
et celles à plus forte activité (1930/1970 - 1995/en cours)
Et quand ils parlent de faible ou forte activité, ils font référence, non pas au nombre de phénomènes annuels, mais plutôt au nombre d'ouragans intenses,
ceux qui sont le plus à redouter pour les territoires
Selon eux, c'est le courant océanique de l'Atlantique plus chaud et plus salé depuis 1995 qui serait la cause principale de cette évolution …
A confirmer ultérieurement bien entendu !

Les modèles climatiques permettent-ils de prévoir l’activité cyclonique future ?
A partir de simulations numériques, les climatologues esquissent des modèles d'évolution du climat
Mais ces modèles possèdent une résolution bien moins fine que la taille d'un cyclone (200 km² contre quelques km² pour l'oeil d'un cyclone)
Ce qui empêche toute prévision précise de l'activité cyclonique

Evènements extrêmes : ce que l'on constate, ce que l'on attend...
Ce tableau issu du programme CLIVAR (CLImate VARiability) récapitule
pour divers évènements les tendances observées durant le 20ème siècle, et attendues
à la fin du 21ème siècle, sur la base des modélisation des scénarios du GIEC
© CSI d'après Météo France