Les vagues de chaleur sont des phénomènes climatiques extrêmes très impactants pour la société, l’économie, la santé humaine ou l’agriculture, et dont plusieurs caractéristiques risquent d’être modifiées sous l’effet du changement climatique.

Quel est le réalisme des vagues de chaleur simulées par les modèles de climat, comment  vont évoluer la fréquence, la durée ou l’intensité de ces événements dans le futur ? 

Ces questions ont fait l’objet d’une étude à laquelle a contribué Frédérique Chéruy, du LMD, en collaboration avec des chercheurs à Grenoble (IGE) et en Belgique (VUB).

Les modèles de la phase 6 du Projet de comparaison des modèles couplés (CMIP6) sont d’abord évalués par rapport aux observations et à la réanalyse ERA5 sur leur capacité à reproduire les vagues de chaleur sur la période 1979-2014. Sur la période récente la dispersion des indices temporels  (fréquence, durée, nombre d’événements) est comparable  pour les simulations et les jeux d’observation disponibles avec des tendances à la sur ou sous-estimation en fonction des régions considérées. Néanmoins, de nombreux modèles surestiment la magnitude des vagues de chaleur  (moyenne de la température journalière maximale atteinte pendant une vague de chaleur) par rapport aux observations et à la réanalyse. Les anomalies d’humidité du sol expliquent jusqu’à 30% des anomalies de température et un assèchement excessif du sol est détecté pendant les jours de vague de chaleur. Ceci pourrait avoir un impact sur la réponse des vagues de chaleur simulées au réchauffement climatique et sur les caractéristiques des sécheresses futures. 

Les projections futures des modèles sont ensuite analysées pour comprendre comment les vagues de chaleur évolueront.  Les réponses dépendent beaucoup du modèle et de la région considérés mais tous les modèles prédisent une intensification sérieuse qui est quantifiée en termes de fréquence, durée, intensité, extension. Ainsi un réchauffement planétaire de 3°C par rapport aux niveaux préindustriels entraîne par exemple une augmentation significative de plus de quatre événements par an dans la plupart des régions, ou encore au moins 40 jours de vague de chaleur sur plus de 80 % de la zone (contre moins de 10% pour la période récente).  

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022EF003301