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L’intensification rapide des pluies d’orage avec le réchauffement global

Crédits : Piqsels.

De nouveaux travaux témoignent d’une hausse rapide de l’intensité des pluies orageuses avec le réchauffement climatique. Les résultats ont récemment été publiés dans la revue Nature reviews earth & environment.

Plus l’air est chaud, plus il peut contenir de vapeur d’eau. Une relation explicitée par la formule de Clausius-Clapeyron qui donne la pression de vapeur saturante en fonction de la température. De plus, puisque le lien entre les deux variables suit une fonction exponentielle, la capacité de stockage en vapeur d’eau augmente rapidement avec la température.

Suite au réchauffement climatique en cours, l’atmosphère emmagasine ainsi de plus en plus d’eau sous forme gazeuse. Une augmentation qui se chiffre à environ 7 % par degré. Avec un air plus fortement chargé en eau, le potentiel précipitant est donc mécaniquement augmenté. En particulier en ce qui concerne les évènements les plus intenses comme les orages.

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Tendance dans le contenu atmosphérique en eau précipitable entre 1988 et 2020. Seuls les océans sont présentés sur cette figure. Notez l’humidification globale de l’air. Crédits : REMSS.

L’intensité des pluies orageuses en hausse rapide

Des chercheurs de l’Université de Newcastle (Angleterre) ont récemment étudié l’évolution de ces extrêmes – source de nombreux dommages environnementaux, sociétaux et humains. Pour ce faire, ils ont comparé les séries observationnelles aux modélisations numériques ainsi qu’aux études de processus afin de proposer une synthèse exhaustive. Les scientifiques ont considéré à la fois les phénomènes de courte durée – entre 1 et 3 heures – et ceux s’étalant sur plus de 1 jour afin d’avoir une base de comparaison.

Les résultats montrent qu’en moyenne, les précipitations se renforcent à un taux cohérent avec la relation de Clausius-Clapeyron. Toutefois, dans certaines zones géographiques, elles se renforcent beaucoup plus rapidement. Le pourtour méditerranéen est par exemple très affecté. Cette réaction exacerbée concerne exclusivement l’échelle infra journalière, typique des pluies d’orage. Elle atteint des valeurs jusqu’à 2 fois supérieures à ce qui pourrait être attribué à la hausse de l’humidité atmosphérique. Des processus dynamiques liés aux mouvements de l’air dans les nuages d’orage doivent donc entrer en jeu.

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La hausse des températures affecte tout particulièrement les pluies orageuses. Crédits : Pexels.

Le besoin urgent de mesures d’adaptation

« Nous savons que le changement climatique nous apporte des étés plus chauds et plus secs et des hivers plus chauds et plus humides. Mais, dans le passé, nous avons eu du mal à saisir le détail des événements de pluies extrêmes, car ceux-ci peuvent être très localisés et se produire en quelques heures, voire quelques minutes », développe Hayley J. Fowler, auteur principal de l’étude. « Ce nouveau travail montre que l’augmentation de l’intensité est plus importante pour les événements courts et intenses, ce qui signifie que les crues éclair localisées seront probablement une caractéristique plus marquée de notre climat futur ».

En résumé, la hausse des températures affecte les extrêmes de courte durée selon deux modes. D’un côté, la taille du réservoir atmosphérique en vapeur d’eau est augmentée. Il s’agit là d’une réponse thermodynamique directe au réchauffement – cohérente avec la relation de Clausius-Clapeyron. De l’autre, l’efficacité de la vidange est majorée. Autrement dit, la convection atmosphérique est plus rapide et ramène avec plus de brutalité l’eau vers la surface. « Ces résultats appellent à des mesures d’adaptation au changement climatique urgentes pour gérer les risques d’inondations croissants », avertit à ce titre le papier.

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