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Des travaux menés par ces chercheurs chinois et publiés dans la revue Nature Communication étudient l’évolution des occurrences de grêle en Chine sur une période d’environ trois millénaires, en utilisant des archives historiques et des techniques modernes de modélisation climatique afin de retracer la fréquence des jours de grêle jusqu’à 2890 ans en arrière et d’en projeter les tendances futures à l’ère du réchauffement climatique.
L’étude s’appuie sur trois types de sources de données :
- Les archives historiques chinoises (dommages causés par la grêle de 886 av. J.-C. à 1948),
- Les registres de dommages récents (depuis 1949)
- Les observations continues de stations météorologiques (depuis 1950).
Pour corriger les biais liés à la croissance démographique (qui augmente artificiellement le nombre de rapports sur la grêle), les chercheurs ont appliqué une méthode de régression pour obtenir des séries chronologiques dhomogènes.
Des techniques d’analyse spectrale (CEEMDAN) ont été utilisées pour mettre en évidence les cycles à l’échelle séculaire (environ 90 ans) et multidécaennale (environ 56 ans) dans la fréquence des jours de grêle. Les liens avec les indices climatiques globaux, notamment l’oscillation décennale du Pacifique (PDO) et l’oscillation nord-atlantique (NAO), ont été analysés.
Pour la projection future, la combinaison d’un modèle de réseaux neuronaux convolutifs (CNN) et d’un modèle BiLSTM (apprentissage profond) a permis de modéliser et prévoir la fréquence des jours de grêle sous différents scénarios climatiques (RCP 2.6, 4.5, 6.0 et 8.5).
Ces travaux nous indiquent qu'avant 1850, le nombre de jours de grêle restait relativement stable. Après 1850, il y a une forte augmentation de la fréquence des jours de grêle, corrélée à l’augmentation de la température moyenne mondiale. De plus, cette augmentation persiste même après correction de l’effet de la population.
Deux types de variations cycliques sont identifiées : un cycle quasi-centenaire (dominant avant 1850, influencé par la PDO) et un cycle multidécaennal (plus marqué après 1850).
L’étude montre que les occurrences de grêle sont modulées à la fois par la hausse des températures et la variabilité naturelle du climat, principalement via la PDO.
Les projections vers le futur (jusqu’en 2100) anticipent une augmentation continue des jours de grêle en Chine jusque dans les années 2060-2070, avec un pic attendu, puis une légère diminution si la phase de la PDO change. Cependant, les niveaux ne reviendront probablement pas à ceux du 20e siècle, sauf inversion prolongée de la PDO. Selon le scénario le plus pessimiste (RCP 8.5), on pourrait observer un doublement du nombre de jours de grêle d’ici 2072.
Les auteurs de l’étude reconnaissent que l’urbanisation, les aérosols et les changements d’usage des terres pourraient également influencer les orages de grêle mais n’ont pas été traités en détail ici. Les évolutions des moyens d’observation et de signalement au fil du temps peuvent aussi affecter l’interprétation des tendances historiques.
Ainsi, en conclusion, le changement climatique amplifie la fréquence des orages de grêle, et cette tendance risque de s’accentuer dans les décennies à venir. L’utilisation conjointe de données historiques très longues et de modèles numériques avancés redonne confiance dans les projections. Il faudra pourtant intégrer d’autres facteurs pour affiner les prédictions, notamment l’urbanisation, l’évolution des pratiques agricoles et les modifications du couvert.
