La Terre porte de nombreux signes d’influence humaine, du réchauffement qui dépasse les températures préindustrielles à la montée des eaux. Ajoutez à cette liste, maintenant, l’influence humaine sur le calendrier du cycle de l’eau de la Terre, révélée par une nouvelle étude menée par des chercheurs du Pacific Northwest Nationwide Laboratory du département de l’Énergie des États-Unis.
La recherche, publiée cette semaine dans la revue Nature Weather Modify, élimine les couches de bruit climatologique pour découvrir un signal clair : de 1979 à 2019, l’augmentation des gaz à effet de serre et la réduction des aérosols générés par l’homme ont déclenché un retard d’environ quatre jours dans la saisonnalité. précipitations sur les terres tropicales et le Sahel. Le décalage pourrait entraîner un retard de la production agricole, des vagues de chaleur exacerbées et des incendies de forêt aggravé, entre autres conséquences.
“Le réchauffement climatique que nous avons vu a déjà été attribué aux activités humaines avec une grande confiance”, a déclaré Ruby Leung, scientifique de l’atmosphère, co-auteur de l’étude. “Mais, historiquement, nous n’avons pas très bien réussi à identifier l’empreinte de l’activité humaine dans le cycle hydrologique. Cette étude montre que, oui, l’apparition tardive des précipitations de mousson, associée au réchauffement futur projeté par les modèles climatiques, a déjà émergé. ”
Plus d’humidité
Ironiquement, le retard de pluie est causé par une atmosphère de plus en additionally humide. À mesure que les gaz à effet de serre réchauffent la surface area de la Terre, davantage de vapeur d’eau pénètre dans l’atmosphère. Cette humidité supplémentaire augmente la quantité d’énergie nécessaire pour chauffer l’atmosphère lors de la changeover du printemps à l’été, ce qui peut modifier le calendrier des saisons des pluies.
“Lorsqu’il y a furthermore de vapeur d’eau dans l’atmosphère, elle ressemble davantage à un océan”, a déclaré le scientifique de la Terre et leading auteur Fengfei Track. “Et nous savons que l’océan achieved as well as de temps à se réchauffer que l’atmosphère. Furthermore d’humidité signifie qu’il faudra furthermore de temps à l’atmosphère pour absorber l’énergie et produire des précipitations.”
Les aérosols d’origine humaine, comme les particules produites par la combustion de combustibles fossiles, ont tendance à refléter la lumière du soleil. Ceux-ci refroidissent l’atmosphère et sapent la tendance au réchauffement causé par les gaz à effet de serre.
Mais, alors que les concentrations d’aérosols continuent de baisser à cause des initiatives visant à améliorer la qualité de l’air, une partie de cet effet de refroidissement est perdue, ce qui intensifie à la fois le réchauffement et le retard des précipitations de mousson au cours des dernières décennies, selon l’étude.
Si les concentrations d’aérosols continuent de baisser et que les concentrations de gaz à effet de serre continuent d’augmenter, le retard se prolongera à l’avenir, a déclaré Leung. Les auteurs de l’étude prévoient que, d’ici la fin du siècle, la saison des pluies pourrait être encore retardée de furthermore de cinq jours sur les terres tropicales du nord et de additionally de huit jours sur le Sahel.
“Pour les régions de mousson, comme l’Inde, avec une économie agraire”, a déclaré Leung, “un début retardé des précipitations estivales pourrait dévaster la output agricole et compromettre les moyens de subsistance de grandes populations, à moins que les agriculteurs ne reconnaissent et ne s’adaptent aux changements à prolonged terme au milieu de la forte day de début de mousson variable.”
Qu’est-ce que le cycle hydrologique ?
La majeure partie de l’eau de la Terre se trouve dans l’océan. La lumière du soleil chauffe la mer, et une partie de cette eau monte de la surface sous forme de vapeur. Cette vapeur d’eau, ainsi que l’eau transpirée des plantes et l’eau évaporée du sol, peuvent se condenser et produire des nuages et des précipitations lorsqu’elle rencontre de l’air ascendant.
Les courants d’air ascendants sont les furthermore forts sous les tropiques, où le rayonnement solaire est le as well as fort. Regardez notre planète depuis l’espace et vous verrez le produit de ces courants d’air forts et riches en humidité : la bande de pluie caractéristique de la Terre, vigoureuse avec des tempêtes et des averses, encerclant la planète en son milieu.
Au fur et à mesure que les saisons changent et que le Soleil migre entre les hémisphères, la bande de pluie se déplace. Lorsque la bande atteint la terre ferme, cela marque le début de la saison des moussons, fournissant un approvisionnement en eau suffisant pour les forêts tropicales et les grandes populations qui vivent à l’intérieur et à proximité.
Dans un monde rendu in addition chaud par l’activité humaine, une atmosphère moreover chargée en humidité stocke moreover d’énergie, retardant le mouvement de la bande de pluie et le début des pluies de mousson.
Un sign parmi le bruit
Les chercheurs ont d’abord projeté le retard de la pluie grâce à la modélisation climatique il y a environ une décennie. Être en mesure de signaler le retard dans le file d’observation, cependant, s’est avéré difficile. On ne se contente pas de mesurer les précipitations mondiales la difficulté, dit Leung, est double.
Premièrement, démêler l’influence d’origine humaine de la variabilité quotidienne ou annuelle du climat de la Terre est un travail ardu. Pensez à essayer de localiser l’onde audio caractéristique d’une seule voix dans un enregistrement rempli de bavardages en arrière-plan.
“La température et les précipitations ne sont pas les mêmes chaque année”, a déclaré Leung. « Il y a une énorme variabilité. »
Le deuxième défi vient de la collecte des données. Là où l’enregistrement historique de la température mondiale est de longue day, riche en données et directement mesuré, l’enregistrement des précipitations mondiales est relativement court et entaché d’incertitude.
Les satellites mesurent indirectement les précipitations mondiales en détectant l’énergie réfléchie par les nuages et les gouttes de pluie, ce qui confère un certain degré d’incertitude. L’utilisation généralisée des satellites a commencé à la fin des années 1970, laissant un history de seulement plusieurs décennies.
La découverte du sign de retard enfoui dans le bruit de la variabilité climatique est intervenue alors que les données mondiales sur les précipitations sont devenues de moreover en plus disponibles et que les modèles climatiques sont devenus plus robustes. En utilisant huit ensembles de données d’observation couplés à 243 simulations réalisées à travers plusieurs modèles, les auteurs de l’étude ont finalement pu montrer que les précipitations avaient bel et bien été retardées au printemps dans l’hémisphère nord.
Une grande partie du changement saisonnier est le résultat du développement économique de l’après-Seconde Guerre mondiale qui a entraîné une augmentation des émissions de gaz à effet de serre et, par la suite, une réduction des émissions d’aérosols à partir des années 1980, selon l’étude. Cependant, l’activité humaine n’était pas le seul facteur à l’origine du retard. La variabilité décennale de la température de surface area de la mer, entre autres facteurs, peut également avoir contribué au changement saisonnier.
Cette recherche a été financée par l’Office of Science de la recherche biologique et environnementale du département de l’Énergie des États-Unis dans le cadre du programme régional et mondial de modélisation et d’analyse, qui fait partie du programme de modélisation des systèmes terrestres et environnementaux.