Des pluies plus violentes avec des températures plus chaudes

Sous nos latitudes, les tempêtes accompagnées de fortes pluies se produisent surtout en été. De telles tempêtes se développent selon le même schéma : au cours de la journée, le soleil réchauffe la surface de la terre et stimule ainsi l'évaporation. L'air humide s'élève avec les thermiques et se refroidit, de sorte que la vapeur d'eau se condense. Des nuages se forment. Si le courant d'air ascendant est fort, des amas de nuages de plusieurs kilomètres de haut (cumulonimbus) se forment en quelques heures. De tels nuages donnent généralement lieu à des pluies localisées, très violentes et brèves, qui peuvent entra?ner des inondations et des glissements de terrain.

La quantité de telles précipitations suit un principe physique. Celui-ci stipule que dans des conditions idéales et en moyenne mondiale, l'intensité des pluies augmente de sept pour cent par degré d'augmentation de la température. Cela signifie que les fortes pluies devraient théoriquement être encore plus intenses dans un climat plus chaud.

Une série de mesures exceptionnellement longues

? l'aide d'une série de mesures d'une longueur inhabituelle, des chercheurs de l'ETH de la chaire d'hydrologie et de gestion des eaux, sous la direction du post-doctorant Nadav Peleg, ont maintenant étudié la relation entre les caractéristiques spatiales et temporelles de certaines pluies extrêmes et la température.

Pour leur étude, les chercheurs ont exploité avec le grand ordinateur Euler de l'ETH un énorme jeu de données provenant d'un système radar météorologique israélien. Gr?ce à ce système radar, les météorologues ont mesuré pendant 25 ans en continu et avec une haute résolution spatiale et temporelle les (quantités de) pluie au-dessus de l'est du bassin méditerranéen. Gr?ce à la précision des mesures, le système radar a pu détecter des cellules de pluie locales. Les chercheurs ont pris en compte les mesures de pluie dans une plage de température de 5 à 25 degrés Celsius - des températures telles qu'elles prévalent au printemps et en automne dans l'est de la Méditerranée.

L'étude, qui vient d'être publiée dans le "Journal of Hydrometeorology", met également en évidence la relation entre la température de l'air et d'autres caractéristiques des tempêtes, comme l'homogénéité spatiale de la pluie.

Les pics d'intensité augmentent

Gr?ce à leurs analyses, les chercheurs ont confirmé que l'intensité des pics de pluie extrême dans l'est de la Méditerranée augmente avec des températures plus élevées. Toutefois, avec 4,3 pour cent par degré Celsius, cette augmentation est plus faible que la moyenne théorique selon le principe physique décrit.

Jusqu'à présent, la question de savoir si l'augmentation théorique de sept pour cent était également valable dans cette région étudiée était controversée. D'autres chercheurs ont en effet contesté cette hypothèse par le passé et ont rapporté que les fortes pluies y diminueraient même en cas d'augmentation de la température. Toutefois, dans les études de ces scientifiques, la résolution temporelle et spatiale de la mesure de la pluie était plus faible.

Peleg et ses collègues ont également constaté qu'à des températures plus élevées, la surface des cellules de pluie individuelles devenait souvent plus petite et que les pluies se répartissaient différemment sur la tempête : Les processus de convection dépla?aient l'humidité disponible dans l'atmosphère des zones où l'intensité des pluies était faible vers les zones où l'intensité des précipitations était élevée. "Dans un climat plus chaud, le risque d'inondations locales augmente donc", explique Peleg.

Des tendances, mais pas de prévisions

Peleg ne veut toutefois pas déduire le climat plus chaud à venir sur la base de l'observation du climat actuel. "Les données se réfèrent au climat actuel et montrent les tendances des 25 dernières années", souligne-t-il. Mais la manière dont le climat va changer, et donc le régime des pluies, n'est pas aussi claire. "Si l'on veut prédire en détail les changements futurs concernant l'apparition de tempêtes extrêmes, il faut des modèles climatiques à haute résolution".

Il estime néanmoins que les connaissances acquises sont importantes pour les politiques et autres décideurs. De manière générale, les pluies extrêmes devraient s'intensifier dans l'est du bassin méditerranéen. "Les résultats de nos recherches aident à mieux évaluer les effets du climat futur sur la disponibilité de l'eau ou les risques naturels - mot-clé : intempéries et inondations locales", explique le météorologue.

Peleg et ses collègues de l'ETH ont maintenant prévu un projet de suivi. Ils veulent ainsi étudier comment les pluies extrêmes changent dans l'espace et le temps en Suisse. "Comme la topographie du pays est très complexe, ce sera un casse-tête".