Les climatologues ont prévenu pendant un moment que, lorsque la planète se réchaufferait, les tempêtes deviendraient moins nombreuses mais plus fortes. Cette tendance a été observée dans diverses données historiques sur la vitesse du vent, la pluie et la neige au cours des cent dernières années. Une équipe de chercheurs a maintenant compris pourquoi, et l'explication est fermement enracinée dans la thermodynamique atmosphérique. Frederic Laliberté de l'Université de Toronto et ses collègues ont déclaré que le réchauffement de la planète intensifiait le cycle de l'eau dans le monde et qu'il drainait l'énergie de la circulation de l'air qui entraînait des tempêtes.
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Les chercheurs "ont donné une explication thermodynamique à ce que les modèles ont fait depuis le début", explique Olivier Pauluis de l'Université de New York, qui a rédigé un article d'accompagnement sur l'étude.
L'atmosphère de la Terre agit comme un moteur thermique gigantesque, reposant sur les mêmes principes que le moteur de votre voiture. Le carburant - dans ce cas, l'énergie du soleil - est utilisé pour faire le travail. Parce que plus de soleil frappe les tropiques que les hautes latitudes, la planète redistribue constamment la chaleur via des mouvements d'air. Ces mouvements d'air sont le travail du moteur. Ils aident également à produire les tempêtes de pluie et de neige qui peuvent gâcher votre journée. Le moteur n'est pas efficace à 100%, cependant. Une partie de la chaleur est perdue dans l'espace. Et une grande partie de l'énergie restante est dépensée dans le cycle de l'eau de la planète, utilisé pour l'évaporation et la précipitation de l'eau.
Dans leur nouvelle étude, publiée aujourd'hui dans Science, Laliberté et ses collègues ont voulu voir comment le changement climatique affecte les performances de ce moteur. Ils ont comparé les relevés climatiques de 1981 à 2012 avec des simulations climatiques modélisant le comportement de la Terre de 1982 à 2098. Ils ont calculé qu'environ un tiers du bilan énergétique de l'atmosphère est affecté au cycle de l'eau. Mais en raison du changement climatique, plus d’énergie est injectée dans ce cycle - globalement, il ya plus d’évaporation et plus de précipitations - laissant moins d’énergie pour la circulation atmosphérique. L'atmosphère doit encore se débarrasser de toutes ces précipitations, mais elle doit le faire moins de tempêtes, ce qui explique pourquoi les tempêtes deviennent plus intenses.
«Dans un climat qui se réchauffe, il y aura plus de vapeur d'eau et donc plus de carburant pour une telle tempête, ce qui la rendra encore plus profonde et produira encore plus de précipitations», a déclaré Laliberté. La grosse tempête de neige de cette semaine dans le nord-est «était un excellent exemple du type de mouvement atmosphérique décrit dans le présent document. C'était à grande échelle, il contenait beaucoup de vapeur d'eau [et] il s'est creusé rapidement alors qu'il rencontrait une masse d'air très froide venant du Canada. "
Mais si la tempête de cette semaine peut être un exemple de ce à quoi s'attendre, le journal ne dit pas si les tempêtes dans une partie du monde devraient devenir plus intenses que d'autres. «Il reste à comprendre comment [ces résultats] se traduisent en termes de systèmes spécifiques», déclare Pauluis. "Par exemple, devrions-nous nous attendre à la même réduction partout dans le monde ou les systèmes tropicaux devraient-ils être plus durement touchés?"
«Cette étude en dit très peu sur le changement climatique régional», admet M. Laliberté. Cependant, dit-il, "des déclarations pour différentes régions utilisant la même perspective sont en cours d'élaboration".
