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Climate change isn't producing expected increase in atmospheric moisture over dry regions: Study

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Le  changement climatique ne produit pas l'augmentation attendue de l'humidité atmosphérique dans les régions sèches : étude

par David Hosansky, Centre national de recherche atmosphérique

Crédit : Pixabay/CC0 Domaine public

Les lois de la thermodynamique dictent qu'une atmosphère plus chaude peut retenir plus de vapeur d'eau, mais de nouvelles recherches ont montré que l'humidité atmosphérique n'a pas augmenté comme prévu dans les régions arides et semi-arides du monde à mesure que le climat se réchauffait.

Les résultats sont particulièrement déroutants car les modèles climatiques prédisent que l’atmosphère deviendra plus humide, même dans les régions sèches. Si l’atmosphère est plus sèche que prévu, les régions arides et semi-arides pourraient être encore plus vulnérables aux futurs incendies de forêt et aux chaleurs extrêmes que prévu.

Les auteurs de la nouvelle étude, dirigée par le National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR) de la National Science Foundation des États-Unis, ne savent pas exactement quelle est la cause de cet écart.

"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."

Simpson et ses co-auteurs affirment que des recherches complémentaires sont nécessaires pour déterminer pourquoi la vapeur d'eau n'augmente pas. Les raisons pourraient être liées au fait que l'humidité ne se déplace pas de la surface de la Terre vers l'atmosphère comme prévu ou qu'elle circule dans l'atmosphère de manière imprévue. Il est également possible qu’un mécanisme totalement différent en soit responsable.

Ajoutant au mystère, la nouvelle étude a montré que même si la vapeur d'eau augmente dans les régions humides du monde, elle n'augmente pas autant que prévu pendant les mois les plus arides de l'année.

L'étude apparaît dans les Actes de l'Académie nationale des sciences.

Une découverte surprenante

Une règle de base de la science du climat est que l’atmosphère peut retenir davantage d’humidité à mesure qu’elle se réchauffe. C'est ce qu'on appelle la relation Clausius-Clapeyron, et c'est la raison pour laquelle les modèles climatiques prévoient systématiquement que la vapeur d'eau atmosphérique augmentera à mesure que la planète se réchauffe.

Mais alors que Simpson travaillait sur un rapport pour la NOAA en 2020 sur le changement climatique dans le sud-ouest des États-Unis, elle s'est rendu compte que l'atmosphère y s'était asséchée bien plus que ce à quoi on pourrait s'attendre sur la base des simulations des modèles climatiques.

Intrigués, Simpson et ses co-auteurs ont étudié l'atmosphère à l'échelle mondiale pour déterminer si la vapeur d'eau augmentait conformément aux projections climatiques. L’équipe de recherche s’est tournée vers plusieurs sources d’observations de 1980 à 2020. Celles-ci comprenaient des réseaux de stations météorologiques ainsi que des ensembles de données qui estiment l’humidité sur la base d’observations provenant de sources telles que des ballons météorologiques et des satellites.

​leur grande surprise, les scientifiques ont découvert que la vapeur d'eau au-dessus des régions arides et semi-arides restait généralement constante au lieu d'augmenter de près de 7 % pour chaque 1° Celsius (1,8° Fahrenheit) de réchauffement, comme on pourrait s'y attendre d'après l'étude Clausius. -Relation Clapeyron. La vapeur d’eau a en fait diminué dans le sud-ouest des États-Unis, qui a connu une réduction à long terme des précipitations.

"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 arides et semi-arides du monde."

L'étude a noté que la situation entraîne une augmentation du déficit de pression de vapeur, qui correspond à la différence entre la quantité d'humidité que l'atmosphère peut contenir et la quantité réellement présente dans l'air. Lorsque le déficit augmente, il peut devenir un facteur critique d’incendies de forêt et de stress sur les écosystèmes.

"Nous pourrions être confrontés à des risques encore plus élevés que ceux prévus pour les régions arides 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.

Elle et ses collègues ont découvert une situation plus complexe dans les régions humides, où la vapeur d'eau atmosphérique augmentait comme le projetaient les modèles climatiques pendant les saisons les plus humides. Cette augmentation s'est quelque peu stabilisée au cours des mois les plus secs, mais ne s'est pas stabilisée autant que dans les régions arides et semi-arides.

À la recherche du coupable

Quant à la question de savoir pourquoi la vapeur d'eau dans l'atmosphère n'augmente pas comme prévu dans les régions sèches, les auteurs suggèrent globalement deux possibilités : la quantité d'humidité déplacée de la surface terrestre vers l'air peut être inférieure à celle des modèles, ou la manière dont l'atmosphère transporte l'humidité vers les régions sèches peut différer des modèles.

Les problèmes liés au transport atmosphérique sont moins probables, concluent-ils, car cela n'expliquerait pas nécessairement le comportement commun de toutes les régions arides et semi-arides du monde, qui reçoivent de l'humidité de différents endroits.

Cela laisse la surface terrestre comme le coupable le plus probable. Les auteurs spéculent sur plusieurs causes possibles : la terre peut avoir moins d'eau disponible dans l'atmosphère en réalité que dans les modèles, elle peut s'assécher plus que prévu à mesure que le climat se réchauffe, ou les plantes peuvent retenir l'humidité plus efficacement et en rejeter moins dans l'atmosphère. l'atmosphère.

Les auteurs ont également envisagé la possibilité d'une erreur dans les observations. Mais ils ont conclu que cela était peu probable puisque l'écart est étroitement lié à la sécheresse des régions du monde entier, et il est systématiquement constaté même en divisant l'enregistrement en segments de temps plus courts pour éviter les erreurs dues aux changements d'instrumentation.

Simpson a souligné que des recherches supplémentaires sont nécessaires 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."

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COMMEBTAIRE

La conclusion ne m étonne pas!

L augntation de la température entraine automatiquement in accroissement de la vaporistion de l eau ;cependant ceci n entraine pas necessairement  une nébulosité accrue  car  il existe une diversité  de  nuages et chacun présente un pouvoir de transformation en pluie different ....Les conditions locales  géographiques seront par ar alleurs des parametres déterminants 

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More information: Isla R. Simpson et al, Observed humidity trends in dry regions contradict climate models, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2302480120

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences 

Provided by National Center for Atmospheric Research 

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