Comment cartographier le temps il y a 12,000 ans peut aider à prédire les changements climatiques futurs

Comment cartographier le temps il y a 12,000 ans peut aider à prédire les changements climatiques futurs
À mesure que le courant-jet se déplace vers le nord, le Royaume-Uni peut s'attendre à davantage de tempêtes et d'inondations en hiver. James McDowall / Shutterstock

La fin du dernier âge de glace, il y a environ 12,000 ans, était caractérisée par une dernière phase froide appelée Dryas plus jeune. La Scandinavie était encore principalement couverte de glace et dans toute l'Europe, les montagnes comptaient beaucoup plus de glaciers et plus grands qu'aujourd'hui. Il y avait un champ de glace substantiel dans l'ouest de l'Écosse et des glaciers pouvaient être trouvés sur de nombreuses montagnes à travers les îles britanniques.

Sans surprise, le climat était plus froid à l'époque, surtout en hiver, avec des températures au Royaume-Uni descendant à -30 ° C ou moins. Malgré ces hivers glaciaux, les différences d'orbite de la Terre autour du Soleil signifiaient que les étés étaient relativement chauds, avec une température moyenne en juillet entre 7 ° C et 10 ° C dans la majeure partie du Royaume-Uni et de l'Irlande.

Alors, comme maintenant, le jet stream avant polaire (une ceinture de vent à haute altitude qui se déplace rapidement) a eu une influence majeure sur les conditions météorologiques à travers l'Europe, apportant des précipitations (pluie et neige) de l'Atlantique à travers le continent. Cependant, avant le moment des relevés climatiques écrits, le moment, la quantité et la configuration des précipitations sont mal compris.

Nous avons conçu des nouvelle étude a utilisé des glaciers qui existaient pendant les Dryas plus jeunes pour déterminer les modèles de précipitations et la trajectoire du jet stream à travers l'Europe à cette époque. Nous avons identifié des reliefs glaciaires appelés moraines sur 122 sites, du Maroc au sud à la Norvège au nord, et de l'Irlande à l'ouest à la Turquie à l'est, ce qui a démontré la présence de glaciers il y a environ 12,000 XNUMX ans.

Nous avons reconstruit la géométrie 3D de chacun de ces glaciers en utilisant la connaissance de la façon dont la glace s'écoule à travers le paysage. À partir des surfaces de glace reconstituées, nous avons pu déterminer un point important sur chacun de ces glaciers, le altitude de la ligne d'équilibre qui est liée au climat par les précipitations annuelles et la température estivale moyenne.

C'est essentiellement l'altitude sur le glacier où l'accumulation de neige et la fonte des neiges sont égales à la fin septembre et peuvent être considérées comme la limite de la neige. Les résultats ont fourni une carte des précipitations à travers l'Europe il y a environ 12,000 XNUMX ans qui était contrôlée par le courant-jet.

Météo Jet Stream

Ce que les résultats ont montré, c'est que le Royaume-Uni, l'Irlande, le Portugal et l'Espagne étaient pour la plupart plus humides qu'aujourd'hui, tout comme la Méditerranée, en particulier à l'est - les Balkans, la Grèce et la Turquie. Il était relativement plus sec dans une grande partie de la France, de la Belgique, des Pays-Bas, de l'Allemagne et plus à l'est à travers l'Europe. Ces zones de climat plus humide et plus sec nous ont permis d'identifier l'emplacement du jet stream.

Nous avons supposé que le courant-jet passait au-dessus des régions les plus humides, entraînant avec lui les tempêtes (appelées dépressions de latitude moyenne) que nous connaissons tous au Royaume-Uni - en particulier en Écosse - et qui ont également potentiellement généré d'autres tempêtes plus petites et plus intenses. Sur la base de la trajectoire du jet stream, on pense que l'automne et le printemps ont été les plus humides au Royaume-Uni et en Irlande et que les hivers ont été plus secs.

À travers le Portugal, l'Espagne et la Méditerranée, les mois d'hiver ont probablement été les plus humides, l'automne et le printemps étant un peu plus secs. C'est la première fois que nous avons un aperçu des conditions météorologiques saisonnières à travers l'Europe pendant les Dryas plus jeunes, et en effet, de tels aperçus du climat passé, au-delà de la période pour laquelle nous avons enregistré des observations climatiques, sont rares.

Normalement c'est seulement modèles climatiques numériques qui révèlent une telle vision à l'échelle régionale de la circulation atmosphérique passée, des trajectoires des tempêtes et des précipitations. Les modèles climatiques numériques tracent notre temps et notre climat en divisant l'atmosphère, la surface de la Terre et l'océan en plusieurs cellules interconnectées, verticalement et horizontalement, dans une grille tridimensionnelle, et résolvent des équations mathématiques complexes pour déterminer comment l'énergie et la matière se déplacent dans le système.

Une reconstruction 3D du paléoglacier Cuerpo de Hombre dans la chaîne centrale de la péninsule ibérique.
Une reconstruction 3D du paléoglacier Cuerpo de Hombre dans la chaîne centrale de la péninsule ibérique.
Brice Rea, Université d'Aberdeen, Auteur fourni

Changement de jet stream

Dans notre étude, une comparaison des précipitations dérivées des glaciers d'il y a 12,000 ans a été faite avec les sorties de plusieurs paléoclimat (l'étude du climat dans le passé) simulations informatiques. Les modèles climatiques numériques sont extrêmement complexes, mais ils restent une simplification de la réalité, de sorte que différents modèles génèrent inévitablement des résultats qui sont en accord et en désaccord.

Le schéma général des précipitations déterminé à partir de notre étude des paléo-glaciers était en accord avec certaines parties des résultats du modèle climatique, mais en désaccord avec d'autres - par exemple, aucun des modèles climatiques n'a identifié tout le Royaume-Uni, l'Irlande, le Portugal, l'Espagne et Méditerranée comme étant plus humide dans le passé.

Nous voyons déjà des signes que le le jet stream peut changer à mesure que le climat se réchauffe et on pense qu'il se déplacera probablement vers le nord et deviendra wavier. Ces ondulations pourraient conduire à des extrêmes, par exemple, des vagues de chaleur en été et plus de tempêtes et d'inondations en hiver.

Pour comprendre comment le climat va changer à l'avenir, nous nous appuyons sur des modèles informatiques, mais ces modèles ne s'accordent pas encore sur ce qui s'est passé dans le passé ni sur ce qui se passera exactement à l'avenir. Pour faire de meilleures prévisions futures à partir du réchauffement climatique en cours, des ensembles de données paléoclimatiques, tels que les précipitations dérivées des glaciers déterminées à partir de notre étude, peuvent être utilisés pour tester les modèles informatiques.

Lorsque les modèles peuvent mieux reproduire les schémas de précipitations reconstruits à partir des climats passés, en particulier pendant les périodes où le courant-jet s'est déplacé, notre confiance dans leurs prévisions du climat futur sera également renforcée.

A propos de l'auteurLa Conversation

Brice Rea, professeur, géographie, Université d'Aberdeen

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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