Dans l'océan Pacifique, il existe un courant chaud qui coule vers l'est, à contre-courant de tous les autres. On l'appelle le contre-courant équatorial nord, ou NECC. Les années normales, cette bande d'eau chaude large de plusieurs centaines de kilomètres transporte tranquillement la chaleur de l'Indonésie vers les côtes américaines. Mais avant les El Niño les plus forts de 1982-83, 1997-98 et 2015-16, on y a observé une eau anormalement chaude. La question s'est posée : est-ce simplement un signe avant-coureur de l'événement, ou le courant lui-même pourrait-il le déclencher ?
Pour le vérifier, les scientifiques ont utilisé le modèle climatique CESM. Ils ont réalisé 52 simulations appariées : dans chaque expérience forcée, la température de surface de l'océan dans une bande étroite le long du NECC (environ 4000 sur 400 kilomètres, soit la superficie de l'Inde) a été artificiellement augmentée de 1°C à partir du 1er août. La simulation de contrôle est restée inchangée. Ensuite, au cours du mois de septembre, ils ont comparé la réponse de l'atmosphère à ce petit réchauffement.
Il s'est avéré que l'eau chaude renforce la convection profonde au-dessus de cette région : l'air commence à monter plus rapidement. À environ 2 kilomètres d'altitude (niveau 800 hPa), la vitesse verticale est passée de presque zéro à -0.06 Pa/s lorsque la température de surface a atteint 30°C. À 9 kilomètres d'altitude (niveau 300 hPa), le même phénomène s'est produit. La convection s'est déplacée vers le sud, et au-dessus de l'Indonésie et de l'Asie du Sud-Est, les précipitations ont diminué. Dans le champ de pression au niveau de la mer, un schéma semblable à l'oscillation australe est apparu : une pression plus basse dans l'est du Pacifique et plus haute dans l'océan Indien. Cela a affaibli les alizés d'est le long de l'équateur et réduit la remontée d'eau froide au large des côtes de l'Amérique du Sud.
Ces changements ressemblent à ce qui se produit lors du développement d'El Niño. Mais ici, ils ont été provoqués non pas par la différence de température entre l'est et l'ouest du Pacifique, comme dans le mécanisme classique de Bjerknes, mais par un réchauffement local le long du courant. L'analyse des coupes méridiennes a montré que la cellule de Hadley s'est déplacée : l'ascendance de l'air s'est intensifiée près de 8° de latitude nord, tandis que la subsidence entre 15° et 30° de latitude nord s'est affaiblie. La comparaison avec les données de réanalyse ERA5 pour 1990-2020 a confirmé la relation linéaire entre la convection et la température de surface de l'océan dans la région du NECC.
Avant ces travaux, on ne savait pas si le réchauffement du NECC était une cause ou une conséquence d'El Niño. Désormais, on comprend qu'une augmentation locale de température de 1°C peut déclencher une cascade : renforcement de la convection, déplacement de la cellule de Hadley, affaiblissement des alizés. C'est un mécanisme autonome, indépendant du mécanisme classique. L'intérêt pratique réside dans le fait que les relations de seuil entre convection et température peuvent être utilisées pour améliorer les modèles de prévision d'El Niño, en particulier pour l'alerte précoce des événements forts.
Le courant chaud s'est révélé non pas un simple témoin, mais un déclencheur. Une bande d'eau qui, les années normales, ne fait que transporter la chaleur, peut, avec un léger réchauffement, modifier le temps qu'il fait sur toute la planète.
La zone de forçage du modèle mesure environ 4000 × 400 km, soit une superficie comparable à celle de l'Inde. Une élévation de température de seulement 1 °C dans cette bande océanique a provoqué des changements de pression atmosphérique perceptibles même près du passage de Drake.