Augmentation de l’occurrence mondiale des vagues de chaleur associée aux interactions sol‑atmosphère

Pourquoi les journées plus chaudes deviennent plus fréquentes

Alors que les étés se réchauffent à l’échelle mondiale, beaucoup se demandent pourquoi les vagues de chaleur semblent survenir plus souvent et durer davantage. Cette étude va au‑delà des gaz à effet de serre et de l’augmentation des températures de l’air pour poser une question plus précise : dans quelle mesure l’état même du sol — son niveau d’humidité et la façon dont il échange de la chaleur avec l’air — contribue‑t‑il à alimenter les épisodes de chaleur extrême d’aujourd’hui ? En examinant plus de quarante ans d’observations climatiques détaillées, les auteurs montrent que le dessèchement des sols et le renforcement du transfert de chaleur depuis le sol sont étroitement liés à la hausse mondiale des vagues de chaleur.

Suivre les vagues de chaleur à travers le monde

Les chercheurs ont utilisé ERA5, un jeu de données climatiques globales à haute résolution, pour étudier les vagues de chaleur sur les terres de 1980 à 2022. Ils ont défini une vague de chaleur comme au moins trois jours consécutifs durant lesquels les températures maximales diurnes dépassaient les valeurs typiques pour cette période de l’année à un endroit donné. Deux mesures clés ont capté l’activité des vagues de chaleur : le nombre d’événements distincts par an et le nombre total de jours par an inclus dans ces événements. L’analyse révèle que tant le nombre de vagues de chaleur que le nombre de jours de chaleur ont fortement augmenté sur la majeure partie des terres émergées, avec des hausses particulièrement marquées en Amérique du Nord occidentale, en Europe, dans certaines parties de l’Amérique du Sud, de l’Afrique et de l’Asie.

Comment un sol sec alimente la chaleur extrême

Pour comprendre pourquoi les vagues de chaleur sont devenues plus fréquentes, l’étude s’est concentrée sur les deux jours précédant le début de chaque épisode, période pendant laquelle le sol et la basse atmosphère peuvent « préparer le terrain » aux températures extrêmes. Les auteurs ont examiné l’humidité du sol, qui indique la quantité d’eau stockée dans la couche supérieure du sol, et le flux de chaleur sensible, qui décrit la quantité de chaleur transférée de la surface terrestre vers l’air. Quand les sols sont secs, moins d’énergie est consommée par l’évaporation et davantage est disponible pour chauffer directement l’air, créant une boucle de rétroaction chaleur‑sèche qui peut intensifier et prolonger les vagues de chaleur. Ils ont classé chaque vague de chaleur en quatre types selon que l’humidité du sol et la chaleur de surface étaient supérieures ou inférieures à la normale durant cette période pré‑déclenchement.

Le schéma dominant chaleur‑sèche

Un schéma se démarque clairement. La plupart des vagues de chaleur se produisent lorsque les sols sont plus secs que d’habitude et que la surface terrestre libère plus de chaleur que la normale — une combinaison que les auteurs appellent l’état « NP ». Cet état de surface sec et chaud domine sur 93 % des zones terrestres, des régions arides à de nombreux lieux normalement humides. À l’échelle mondiale, plus de la moitié des épisodes de chaleur appartiennent à cet état. Au fil du temps, l’état NP a non seulement produit le plus grand nombre de vagues de chaleur mais a aussi connu la plus forte augmentation de fréquence. Entre 1980–2000 et 2002–2022, les vagues de chaleur liées aux conditions NP ont augmenté en moyenne de plus de cinq événements par décennie, et dans près de 90 % des zones terrestres leur fréquence a au moins doublé. Dans de nombreuses régions, d’autres états de surface ont progressivement cédé la place à NP comme toile de fond la plus fréquente des vagues de chaleur.

Une planète qui devient plus chaude et plus sèche

L’expansion des conditions NP reflète des changements larges de la surface terrestre. Dans une grande partie du monde, l’humidité du sol diminue tandis que la surface absorbe légèrement plus de rayonnement net et restitue davantage de chaleur vers le haut. Dans les zones où les conditions NP se sont étendues, les sols se sont asséchés plus rapidement et les températures du sol proches de la surface ont augmenté plus vite que dans d’autres régions. Cela suggère que de nombreux paysages basculent vers un état plus limité en humidité et plus sensible à la chaleur. Dans ces circonstances, une fois la sécheresse installée, le sol conserve une « mémoire » de la sécheresse, facilitant l’enchaînement des vagues de chaleur et augmentant la probabilité d’événements composés, comme la cooccurrence de chaleur et de sécheresse ou de chaleur et d’incendies.

Ce que cela implique pour notre avenir

Pour le grand public, l’idée principale est que les vagues de chaleur d’aujourd’hui ne résultent pas seulement d’un air plus chaud lié au changement climatique ; elles sont aussi fortement façonnées par le dessèchement des sols. Quand les sols perdent de l’humidité, le sol cesse de fonctionner comme une climatisation naturelle et devient davantage une plaque chauffante, injectant de la chaleur supplémentaire dans la basse atmosphère et facilitant l’apparition et l’intensification des vagues de chaleur. L’étude montre que cette configuration chaleur‑sèche soutient désormais la plupart des vagues de chaleur dans le monde et s’étend à de nouvelles régions. Cette compréhension peut améliorer les systèmes d’alerte précoce en signalant les zones où la baisse d’humidité du sol et l’augmentation de la chaleur de surface indiquent que des épisodes de chaleur dangereux sont plus probables dans les jours à venir.

Citation: Bi, P., Chen, X., Pan, Z. et al. Increasing global heatwave occurrence associated with land-atmosphere interactions. npj Clim Atmos Sci 9, 89 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01356-1

Mots-clés: vagues de chaleur, humidité du sol, couplage sol–atmosphère, changement climatique, chaleur extrême