Les nuages pourraient être moins sensibles au climat que prévu

4 Décembre 2022, 18:48pm

par Université de Hambourg 30 novembre 2022

Lors d'une importante campagne de terrain menée en 2020, Raphaela Vogel, qui travaille actuellement au Centre de recherche sur le système terrestre et la durabilité (CEN) de l'université de Hambourg, et une équipe internationale du Laboratoire de météorologie dynamique de Paris et de l'Institut Max Planck de météorologie de Hambourg ont analysé les données d'observation qu'elles et d'autres personnes ont recueillies dans des champs de cumulus près de l'île atlantique de la Barbade. Leur analyse a révélé que la contribution de ces nuages au réchauffement climatique doit être réévaluée.

"Les nuages d'alizés influencent le système climatique à travers le monde, mais les données démontrent un comportement différent de celui supposé jusqu'à présent. Par conséquent, une hausse extrême des températures de la Terre est moins probable que ce que l'on pensait auparavant", explique M. Vogel, spécialiste des sciences atmosphériques. "Bien que cet aspect soit très important pour projeter avec plus de précision les scénarios climatiques futurs, cela ne signifie absolument pas que nous pouvons faire marche arrière en matière de protection du climat."

À ce jour, de nombreux modèles climatiques ont simulé une réduction importante des nuages d'alizés, ce qui signifierait qu'une grande partie de leur fonction de refroidissement serait perdue et que l'atmosphère se réchaufferait par conséquent encore plus. Les nouvelles données d'observation montrent que cela ne risque pas de se produire.

Ce qui est certain, c'est qu'au fur et à mesure que le réchauffement climatique progresse, une plus grande quantité d'eau à la surface de l'océan s'évapore et l'humidité à la base des nuages d'alizés augmente. En revanche, les masses d'air situées dans la partie supérieure des nuages sont très sèches et ne deviennent que légèrement plus humides. Il en résulte une différence substantielle d'humidité entre le haut et le bas. Dans l'atmosphère, cette différence se dissipe lorsque les masses d'air se mélangent. L'hypothèse précédente : l'air plus sec est transporté vers le bas, ce qui entraîne une évaporation plus rapide des gouttelettes de nuages et rend plus probable la dissipation des nuages.

Les données d'observation de la Barbade offrent maintenant la première quantification solide de l'importance réelle du mélange vertical et de son impact sur l'humidité et la couverture nuageuse dans son ensemble. En tant que telles, ces données sont les premières à faire la lumière sur un processus essentiel à la compréhension du changement climatique. En bref : un mélange plus intense ne rend pas les couches inférieures plus sèches ni ne fait se dissiper les nuages. Au contraire, les données montrent que la couverture nuageuse augmente en réalité avec l'accroissement du mélange vertical.

"C'est une bonne nouvelle, car cela signifie que les nuages d'alizés sont beaucoup moins sensibles au réchauffement climatique qu'on ne l'a longtemps supposé", déclare M. Vogel. "Grâce à nos nouvelles observations et conclusions, nous pouvons maintenant tester directement le réalisme avec lequel les modèles climatiques décrivent l'apparition des nuages d'alizés. À cet égard, une nouvelle génération de modèles climatiques à haute résolution, capables de simuler la dynamique des nuages autour du globe jusqu'à des échelles d'un kilomètre, est particulièrement prometteuse. Grâce à eux, les projections futures seront plus précises et plus fiables."

La campagne de terrain d'un mois EUREC4A (2020) a été conçue par les membres de l'équipe autour de vols prolongés avec deux avions de recherche, équipés de différents instruments et opérant à différentes altitudes, et de mesures à bord du R/V Meteor - un navire de recherche allemand géré par l'Université de Hambourg.

Un avion a été utilisé pour larguer des centaines de sondes atmosphériques d'une altitude de neuf kilomètres. Pendant leur chute, les sondes ont recueilli des données atmosphériques sur la température, l'humidité, la pression et le vent. L'autre avion a étudié les nuages à leur base, à une altitude de 800 mètres, tandis que le navire a effectué des mesures en surface. Le résultat : une base de données sans précédent qui aidera à comprendre le rôle peu clair des nuages dans le système climatique - et à prévoir avec plus de précision leur rôle dans les changements climatiques futurs.

L'effet de refroidissement ou de réchauffement des nuages dépend de leur hauteur. Avec une altitude maximale de deux à trois kilomètres, les nuages d'alizés examinés ici sont relativement bas, reflètent la lumière du soleil et refroidissent ainsi l'atmosphère. En revanche, les nuages plus élevés amplifient l'effet de serre et réchauffent le climat.

Ces travaux sont publiés dans la revue Nature.

https://phys.org/news/2022-11-clouds-climate-sensitive-assumed.html