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Les vagues de chaleur océaniques sont des phases au cours desquelles des régions de l'océan sont anormalement chaudes pendant une période prolongée. Ces vagues de chaleur océaniques se produisent généralement lorsque plusieurs facteurs se combinent :
- Le changement climatique : Si l'air est plus chaud que l'eau sous-jacente, l'atmosphère cède sa chaleur à l'océan. L'océan mondial absorbe 90 % de la chaleur supplémentaire provoquée par le changement climatique. Le changement climatique augmente donc le risque de vagues de chaleur océaniques.
- Rayonnement solaire : Lorsqu'il n'y a pas de nuages au-dessus de la mer pendant une période de plusieurs jours ou semaines, les couches d'eau supérieures de l'océan sont réchauffées par l'atmosphère et le rayonnement solaire direct. Dans l'océan, c'est l'inverse de ce qui se passe dans l'atmosphère : l'atmosphère est surtout réchauffée par le sol, c'est-à-dire par le bas. L'air chaud s'élève et se mélange aux couches d'air plus froides situées au-dessus. L'océan, en revanche, est réchauffé par le haut. L'eau chaude ne monte pas, elle est déjà tout en haut. Ainsi, la chaleur s'accumule dans les couches d'eau supérieures et il y a peu de mélange avec l'eau froide sous-jacente.
- Vent : En général, l'eau des océans est stratifiée de manière stable. L'eau la plus froide est en dessous, la plus chaude au-dessus. Les différences de chaleur ne seraient compensées que très lentement s'il n'y avait pas le vent. Le vent à la surface déplace l'eau et la mélange également dans les couches plus profondes. Mais si le vent est particulièrement faible, la chaleur peut s'accumuler dans les couches supérieures de l'eau.
- Les aérosols : Les aérosols sont les plus petites particules de l'atmosphère. Plus il y a d'aérosols dans l'air au-dessus de l'océan, moins la lumière du soleil atteint la surface. Par conséquent, la surface de l'océan se refroidit. Une source d'aérosols est par exemple la poussière du Sahara au-dessus de l'Atlantique Nord ou la pollution atmosphérique des villes et des bateaux. Ces aérosols sont souvent transportés par le vent à travers l'océan. L'absence de vent contribue donc également au réchauffement des océans par l'absence d'apport d'aérosols.
- Les variations naturelles du système climatique : Des phénomènes comme El Niño ou l'oscillation nord-atlantique (NAO) contribuent également régulièrement à l'augmentation des températures des océans.