From 2016 to 2019, meteorologists saw record-breaking heat waves around the globe, rampant wildfires in California and Australia, and the longest run of category 5 tropical cyclones on record. The number of extreme weather events has been increasing for the last 40 years, and current predictions suggest that trend will continue. But are these natural disasters simply bad weather? Or are they due to our changing climate? To answer this question we need to understand the differences between weather and climate— what they are, how we predict them, and what those predictions can tell us.
Entre 2016 et 2019, les météorologues ont enregistré un record de vagues de chaleur sur Terre, d'incendies en Californie et en Australie, et le plus grand nombre de typhons de catégorie 5 à ce jour. Le nombre d'événements climatiques extrêmes augmente depuis 40 ans et les prévisions laissent penser que cette tendance va s'accentuer. Mais ces catastrophes naturelles sont-elles simplement un mauvais temps ? Ou sont-elles causées par le changement climatique ? Pour répondre à cette question, nous devons comprendre la différence entre le temps qu'il fait et le climat. Ce qu'ils sont, comment on les prédit et ce que ces prévisions nous apprennent.
Meteorologists define weather as the conditions of the atmosphere at a particular time and place. Currently, researchers can predict a region’s weather for the next week with roughly 80% accuracy. Climate describes a region’s average atmospheric conditions over periods of a month or more. Climate predictions can forecast average temperatures for decades to come, but they can’t tell us what specific weather events to expect.
Les météorologues définissent le temps comme les conditions atmosphériques à un moment et un lieu précis. Les chercheurs peuvent prédire le temps d'une région une semaine à l'avance avec 80 % de certitude. Le climat décrit les conditions atmosphériques moyennes d'une région sur une période mensuelle ou plus longue. Les prévisions climatiques peuvent déterminer les températures moyennes des prochaines décennies
These two types of predictions give us such different information because they’re based on different data.
mais sans pouvoir nous dire quel temps il fera. Ces deux types de prévisions donnent des informations très différentes
To forecast weather, meteorologists need to measure the atmosphere’s initial conditions. These are the current levels of precipitation, air pressure, humidity, wind speed and wind direction that determine a region’s weather. Twice every day, meteorologists from over 800 stations around the globe release balloons into the atmosphere. These balloons carry instruments called radiosondes, which measure initial conditions and transmit their findings to international weather centers. Meteorologists then run the data through predictive physics models that generate the final weather forecast.
car elles sont basées sur des données différentes. Pour prévoir le temps, les météorologues mesurent les conditions atmosphériques initiales : le niveau actuel des précipitations, la pression atmosphérique, l'humidité, la vitesse et l'orientation du vent qui déterminent le temps d'une région. Deux fois par jour, les météorologues dans 800 stations dans le monde lachent un ballon dans l'atmosphère. Ces ballons contiennent des instruments appelés radiosondes, qui mesurent les conditions initiales et transmettent leurs résultats aux centres météo internationaux. Les météorologues introduisent ces données dans des modèles prédictifs
Unfortunately, there’s something stopping this global web of data from producing a perfect prediction: weather is a fundamentally chaotic system. This means it’s incredibly sensitive and impossible to perfectly forecast without absolute knowledge of all the system’s elements. In a period of just ten days, even incredibly small disturbances can massively impact atmospheric conditions— making it impossible to reliably predict weather beyond two weeks.
qui génèrent les prévisions météorologiques. Hélas, quelque chose empêche ces données mondiales en réseau de produire des prévisions parfaites : le climat est fondamentalement un système chaotique. Cela veut dire qu'il est incroyablement sensible et impossible à prévoir parfaitement sans connaissance absolue de tous les éléments du système. Sur une période de 10 jours, une incroyablement petite perturbation peut avoir un impact climatique massif et rend ainsi impossible de prédire le climat de manière sûre
Climate prediction, on the other hand, is far less turbulent. This is partly because a region’s climate is, by definition, the average of all its weather data. But also because climate forecasts ignore what’s currently happening in the atmosphere, and focus on the range of what could happen. These parameters are known as boundary conditions, and as their name suggests, they act as constraints on climate and weather.
au-delà de deux semaines. Les prévisions climatiques, par contre, ont moins de turbulences. C'est parce que le climat d'une région est, par définition, la moyenne de toutes ses données climatiques. Mais aussi parce que les prévisions climatiques ignorent ce qui se passe actuellement dans l'atmosphère pour se concentrer sur l'amplitude de ce qui peut survenir. Ces paramètres sont connus sous le nom de conditions limites.
One example of a boundary condition is solar radiation. By analyzing the precise distance and angle between a location and the sun, we can determine the amount of heat that area will receive. And since we know how the sun behaves throughout the year, we can accurately predict its effects on temperature. Averaged across years of data, this reveals periodic patterns, including seasons.
Comme leur nom le suggère, ce sont des contraintes sur le climat et le temps. La radiation solaire est un exemple de ces conditions limites. En analysant la distance précise et l'angle entre un point et le Soleil, on peut déterminer la quantité de chaleur que cette région recevra. Comme on connait les comportements du Soleil le long de l'année, on peut prédire avec précision son effet sur les températures. En lissant cela sur des années,
Most boundary conditions have well-defined values that change slowly, if at all.
on obtient des tendances périodiques, dont les saisons.
This allows researchers to reliably predict climate years into the future. But here’s where it gets tricky. Even the slightest change in these boundary conditions represents a much larger shift for the chaotic weather system. For example, Earth’s surface temperature has warmed by almost 1 degree Celsius over the last 150 years. This might seem like a minor shift, but this 1-degree change has added the energy equivalent of roughly one million nuclear warheads into the atmosphere. This massive surge of energy has already led to a dramatic increase in the number of heatwaves, droughts, and storm surges.
La plupart des conditions limites ont des valeur bien définies qui changent lentement, ou pas. Cela permet aux chercheurs de prédire le climat avec certitude des années à l'avance. Mais c'est ici que les choses se compliquent. Le plus petit changement dans ces conditions limites représente un glissement bien plus important dans le système météorologique chaotique. Par exemple, la température à la surface de la Terre a augmenté d'un degré Celsius ces 150 dernières années. Cela peut sembler anodin mais ce changement d'un degré a ajouté en énergie l'équivalent d'un million d'ogives nucléaires dans l'atmosphère. Cette augmentation massive de l'énergie a déjà conduit à une augmentation considérable
So, is the increase in extreme weather due to random chance, or changing climate?
en termes de vagues de chaleur, de sécheresse et d'orages.
The answer is that— while weather will always be a chaotic system— shifts in our climate do increase the likelihood of extreme weather events.
L'augmentation des événements climatiques extrêmes est-elle due au hasard ou au changement climatique ? La question est que - si le temps qu'il fait sera toujours un système chaotique - les changements dans notre climat augmentent la possibilité
Scientists are in near universal agreement that our climate is changing
d'événements climatiques extrêmes.
and that human activity is accelerating those changes. But fortunately, we can identify what human behaviors are impacting the climate most by tracking which boundary conditions are shifting. So even though next month’s weather might always be a mystery, we can work together to protect the climate for centuries to come.
Les scientifiques sont presque universellement d'accord que notre climat change et que l'activité humaine accentue ces changements. Heureusement, on peut identifier les comportements humains qui influencent le plus le climat en étudiant quelles conditions limites sont en train de changer. Même si le temps qu'il fera dans un mois reste un mystère, nous pouvons agir ensemble pour protéger le climat des siècles à venir.