Le climat, un orchestre sans chef : des rythmes plutôt que des tendances ✛
Le climat des États-Unis n'est pas une ligne droite qui grimpe. C'est un orchestre sans chef, où chaque violon et chaque tambour joue sa propre partie, et ensemble ils créent un motif complexe d'années chaudes et froides, humides et sèches. Thomas Xiao a pris l'enregistrement de 130 ans de cet orchestre, les données mensuelles de la NOAA sur la température, les précipitations et les sécheresses, et l'a décomposé en notes individuelles.
Il s'avère que la partition contient deux motifs principaux. Le premier est le cycle annuel : l'été est toujours plus chaud que l'hiver. Le second est la respiration lente de l'océan, avec une période de deux à sept ans, que nous connaissons sous le nom d'El Niño. Ces rythmes expliquent la variabilité du climat mieux qu'une tendance monotone. Un modèle qui entend ces notes prédit l'avenir avec moins d'erreur que celui qui se contente de tracer une ligne droite.
Mais l'orchestre ne joue pas toujours la même partition. La méthode PELT, qui recherche les changements brusques de régime, a trouvé deux moments où la musique a changé. Dans les années 1930, la tempête de poussière a frappé, et en 1976-1977, un basculement du Pacifique s'est produit, comme si le chef d'orchestre avait soudainement changé le tempo.
Pour 2026-2035, la prévision est centrée autour de zéro avec une légère dérive positive. Cela signifie une possible augmentation de la variabilité des précipitations : la côte du Golfe du Mexique et le nord-ouest du Pacifique deviendront plus humides, tandis que le nord des Grandes Plaines s'asséchera légèrement. Mais la conclusion principale ne réside pas dans des chiffres précis, mais dans le fait que le climat n'est pas simplement une tendance, mais une superposition de rythmes. Et si nous voulons comprendre l'avenir, il faut écouter non seulement le volume, mais aussi la mélodie.
Le pic du spectre des précipitations à la fréquence de 3 cycles par an signifie que les plus fortes oscillations des précipitations aux États-Unis se produisent avec une période d'environ 4 mois, et non une fois par an comme on pourrait s'y attendre. Cela est dû au fait que le cycle saisonnier a déjà été retiré lors du calcul des anomalies, laissant des modes plus rapides, par exemple liés aux processus intrasaisonniers.
L'idée de prédire le climat à travers des rythmes cachés fait écho à « Fondation » d'Isaac Asimov, où la psychohistoire de Hari Seldon révèle des schémas cycliques dans l'histoire humaine. Dans les deux cas, l'avenir n'est pas linéaire, mais obéit à la superposition d'ondes de différentes longueurs, et la tâche consiste à extraire ces ondes du bruit.