Contrairement à la relation Clausius-Clapeyron de longue date, qui suggère qu’une atmosphère plus chaude devrait contenir plus de vapeur d’eau, une nouvelle étude révèle que l’humidité atmosphérique n’a pas augmenté comme prévu, en particulier dans les régions sèches et semi-arides.
Cette révélation soulève de nouvelles questions sur l’avenir de ces régions face au changement climatique.
Des recherches récentes menées par le National Center for Atmospheric Research de la National Science Foundation des États-Unis (NSF NCAR) a révélé une anomalie déconcertante dans notre compréhension de la science du climat.
Les régions sèches deviennent plus sèches au lieu d’être plus humides
Les résultats de l’étude sont alarmants, car ils suggèrent que les régions sèches et semi-arides pourraient être plus vulnérables aux incendies de forêt et à la chaleur extrême que prévu.
“Les impacts pourraient être potentiellement graves”, a déclaré Isla Simpson, scientifique de la NSF NCAR et auteur principal de l’étude. “Il s’agit d’un problème mondial, et c’est quelque chose de complètement inattendu compte tenu des résultats de notre modèle climatique.”
L’étude, un effort de collaboration impliquant des scientifiques de diverses institutions réputées, notamment UCLA, UCSB, L’Université de Cornell, Ours polaires internationalet Université de Colombiefouillé dans des décennies de données atmosphériques.
De 1980 à 2020, l’équipe a analysé les données des stations météorologiques, des ballons météorologiques et des satellites, s’attendant à constater une augmentation de la vapeur d’eau atmosphérique conformément aux modèles climatiques. Cependant, les résultats ont été contraires aux attentes.
La relation Clausius-Clapeyron remise en question
La relation Clausius-Clapeyron est un principe fondamental de la science du climat, suggérant qu’à chaque augmentation de température de 1°C, l’humidité atmosphérique devrait augmenter d’environ 7 %.
Étonnamment, les recherches ont révélé que dans les régions sèches et semi-arides, les niveaux d’humidité sont restés constants, voire ont diminué, comme cela a été observé dans le sud-ouest des États-Unis.
“Cela est contraire à toutes les simulations de modèles climatiques dans lesquelles il augmente à un rythme proche des attentes théoriques, même dans les régions sèches”, écrivent les auteurs dans le nouvel article.
« Étant donné les liens étroits entre la vapeur d’eau et les incendies de forêt, le fonctionnement des écosystèmes et les températures extrêmes, ce problème doit être résolu afin de fournir des projections climatiques crédibles pour les régions sèches et semi-arides du monde. »
Les régions arides seront confrontées à de plus grands défis
Cet écart pose un défi important aux modèles climatiques, qui projettent systématiquement une augmentation de l’humidité atmosphérique, même dans les régions sèches.
Simpson, qui a remarqué cette tendance pour la première fois alors qu’il travaillait sur un NOAA rapport sur le changement climatique dans le sud-ouest des États-Unis, souligne l’urgence de résoudre ce problème pour fournir des projections climatiques crédibles.
“Nous pourrions être confrontés à des risques encore plus élevés que ceux prévus pour les régions sèches et semi-arides comme le Sud-Ouest, qui ont déjà été touchées par des pénuries d’eau sans précédent et des saisons d’incendies de forêt extrêmes”, a déclaré Simpson.
Il est intéressant de noter que l’étude a révélé que les régions humides présentent un schéma différent. Ici, la vapeur d’eau a augmenté comme prévu pendant les mois les plus humides, mais l’augmentation n’a pas été aussi prononcée pendant les mois les plus secs.
Ce schéma contraste fortement avec les régions arides et semi-arides, ce qui complique encore davantage la compréhension globale de la dynamique de l’humidité atmosphérique.
Explorer les explications possibles
Les chercheurs proposent plusieurs théories pour expliquer ces découvertes inattendues. Une possibilité est que le transfert d’humidité de la surface de la Terre vers l’atmosphère ne se produise pas comme le suggèrent les modèles.
Une autre théorie est que les modèles de circulation atmosphérique pourraient déplacer l’humidité de manière inattendue. De plus, la surface terrestre elle-même pourrait retenir plus d’humidité que prévu, ce qui affecterait sa disponibilité dans l’atmosphère.
Malgré la prise en compte des erreurs dans les données d’observation, l’équipe a trouvé que l’écart était trop cohérent entre les différentes régions et périodes pour être attribué à des erreurs de mesure.
Simpson a souligné le besoin urgent de recherches supplémentaires pour en déterminer la cause.
“C’est un problème vraiment délicat à résoudre, car nous ne disposons pas d’observations globales de tous les processus importants pour nous renseigner sur la manière dont l’eau est transférée de la surface terrestre à l’atmosphère”, a-t-elle déclaré.
“Mais nous devons absolument comprendre ce qui ne va pas, car la situation n’est pas celle à laquelle nous nous attendions et pourrait avoir des conséquences très graves pour l’avenir.”
En résumé, cette étude ouvre un nouveau chapitre dans la science du climat, remettant en question les modèles existants et mettant en évidence la complexité du système climatique terrestre.
Alors que les chercheurs continuent d’explorer cette surprenante anomalie, leurs travaux nous rappellent la nature en constante évolution de la compréhension scientifique et le besoin critique d’une observation et d’une analyse continues face au changement climatique mondial.
L’étude complète a été publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
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2024-01-20 23:49:11
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