Pourquoi l'océan et les nuages dansent ensemble ✛ ✎

Original: "A Stochastic Conceptual Model for the Coupled ENSO and MJO"
· Yinling Zhang, Charlotte Moser, Nan Chen
arXiv:2411.05264 · 2024-11-08 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Des scientifiques ont élaboré un modèle simple où l'eau chaude et les nuages se renforcent mutuellement.

Tous les deux ou trois ans, l'eau au large du Pérou devient anormalement chaude. Les poissons s'en vont, les pluies inondent le désert, et l'Australie subit une sécheresse. Ce phénomène s'appelle El Niño. Parallèlement, au-dessus de l'océan chaud, d'immenses vagues nuageuses naissent toutes les six semaines environ et rampent lentement vers l'est. Les scientifiques peinaient à comprendre comment ces deux rythmes sont liés.

Il s'avère que la relation est bidirectionnelle : les vents issus des nuages poussent l'eau, et l'eau chaude nourrit les nuages. Si l'on supprime un canal, le modèle se met à mentir.

Les chercheurs ont assemblé un modèle simple : l'océan est divisé en trois bassins, l'atmosphère en trois vagues progressives. Entre eux, ils ont installé deux connexions. Mais le modèle restait trop « propre ». Ils ont alors ajouté une aléatoire dépendante de la situation : lorsque l'eau est déjà chaude, les impulsions aléatoires tendent à la réchauffer encore davantage. C'est comme une boule de neige qui dévale une pente : plus elle est grosse, plus elle grossit vite.

Désormais, le modèle calcule en quelques minutes des milliers d'années de climat et capture de rares événements extrêmes. On peut l'utiliser comme simulateur pour les prévisionnistes et comme générateur de données pour l'intelligence artificielle qui apprend à prédire la météo à l'échelle saisonnière.

Le modèle reproduit l'El Niño extrême de 1997–1998, lorsque la température de surface dans l'est de l'océan Pacifique a augmenté de plus de 2,5 degrés Celsius.

Scientifiques
Ludwig BoltzmannHenri PoincaréJohn von NeumannJosiah Willard Gibbs
Notions
Multivariate ENSO Index ENSO Jin-Timmermann model El Niño-Southern Oscillation El Niño index zebiak cane model TAO/TRITON moorings Madden–Julian Oscillation La Niña spring predictability barrier mixed mode oscillations interannual variability equatorial wave propagation NOAA CPC natural variability ERSST ocean-atmosphere coupling Westerly wind burst North Equatorial Countercurrent relative ONI