Amplification polaire

vignette| Tendance de la température GISS de la NASA 2000-2009, montrant une forte amplification arctique. L’amplification polaire est le phénomène selon lequel tout changement dans le bilan radiatif net (par exemple l'intensification de l'effet de serre) a tendance à produire un changement de température plus important près des pôles que la moyenne planétaire. C'est ce que l'on appelle communément le rapport entre le réchauffement polaire et le réchauffement tropical. Sur une planète dont l'atmosphère peut restreindre l'émission de rayonnement à ondes longues vers l'espace (un effet de serre), les températures de surface seront plus chaudes qu'un simple calcul de température d'équilibre planétaire ne le prédirait. Là où l'atmosphère ou un océan étendu est capable de transporter de la chaleur vers les pôles, les pôles seront plus chauds et les régions équatoriales plus froides que ne le laisseraient prédire leurs bilans radiatifs nets locaux. Les pôles connaîtront le plus de refroidissement lorsque la température moyenne mondiale est plus basse par rapport à un climat de référence ; alternativement, les pôles connaîtront le plus grand réchauffement lorsque la température moyenne mondiale est plus élevée. L'amplification polaire est plus forte dans l'Arctique que dans l'Antarctique, notamment car la boucle de rétroaction positive due au changement d'albédo est plus faible sur le continent Antarctique et car l'altitude de ce dernier est plus élevée. À l'extrême, la planète Vénus aurait connu une très forte augmentation de l'effet de serre au cours de sa vie, à un tel point que ses pôles se sont suffisamment réchauffés pour rendre sa température de surface effectivement isotherme (pas de différence entre les pôles et l'équateur). Sur Terre, la vapeur d'eau et les gaz à l'état de traces produisent un effet de serre moindre, et l'atmosphère et les vastes océans assurent un transport efficace de la chaleur vers les pôles. Les changements paléoclimatiques et les changements récents du réchauffement climatique ont montré une forte amplification polaire, comme décrit ci-dessous.