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L’altitude de la tropopause augmente continuellement depuis 40 ans

Crédits : NASA / flickr.

De nouveaux travaux confirment la présence d’un gonflement rapide de la basse atmosphère depuis le milieu des années 1980 en lien avec le changement climatique provoqué par nos émissions de gaz à effet de serre. Les résultats sont publiés dans la revue Science ce 5 novembre.

La troposphère est la couche la plus basse de l’atmosphère où se produit l’essentiel des phénomènes météorologiques. Sa limite supérieure, la tropopause, culmine à une dizaine de kilomètres d’altitude et marque la frontière avec la couche atmosphérique suivante, la stratosphère. Or, en présence d’un réchauffement planétaire dû à une augmentation de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre, on s’attend à ce que la tropopause s’établisse à des altitudes de plus en plus élevées.

Une évolution rapide de l’altitude de la tropopause

Dans un nouvel effort de synthèse, des chercheurs ont analysé les mesures récoltées par les ballons météorologiques afin d’évaluer l’ampleur de la tendance sur la période 1980-2020. En effet, si de précédents travaux ont déjà permis d’observer une hausse de la tropopause, la quantification de son évolution était fort incertaine après l’an 2000 comme en témoigne l’incohérence des résultats entre les différentes études publiées.

Ici, les données prises en compte sont limitées à l’hémisphère nord de 20 °N à 80 °N  pour cause de disponibilité des mesures. Toutefois, elles montrent que la tropopause s’est élevée de 50 à 60 mètres par décennie entre 2001 et 2020. Cette tendance est similaire à celle que l’on trouve pour la période 1980-2000. De plus, elle est très cohérente avec ce que rapportent les mesures satellitaires par occultation radio et les séries de radiosondages homogénéisées.

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Tendance dans l’altitude de la tropopause entre 1980 et 2020, comparant les évolutions sur les périodes 1980-2000 et 2001-2020. Aussi, la contribution du réchauffement troposphérique (rouge) et du refroidissement stratosphérique (bleu) sont indiqués pour chaque période. Crédits : Lingyun Meng & coll. 2021.

En résumé, depuis au moins quarante ans, la troposphère s’épaissit à un rythme continu, faisant mécaniquement remonter la limite de séparation avec la stratosphère. Ce gonflement est un trait caractéristique du réchauffement climatique d’origine humaine puisqu’il résulte de l’effet combiné entre un réchauffement de la basse atmosphère et un refroidissement de la haute atmosphère, lesquels sont eux-mêmes la signature d’une augmentation de l’effet de serre.

« Une forte tendance dans la hauteur de la tropopause persiste après la suppression des principaux forçages naturels, fournissant une preuve supplémentaire d’observation en faveur du changement climatique anthropique », indique à ce titre l’étude dans son résumé. Enfin, notons que si la montée de la tropopause est un des marqueurs du réchauffement anthropique, elle affecte aussi l’intensité de certains phénomènes météorologiques, en particulier ceux associés à la convection orageuse.